Плотность сталей справочник: Стали по ГОСТ, классификация, свойства. — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

справочник-сталь тонколистовая,

ГОСТ 7350. Сталь толстолистная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная

Толстолистовая, горячекатаная и холоднокатаная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная сталь, изготовляемая в листах. Горячекатаную толстолистовую сталь изготовляют толщиной от 4 до 50 мм, холоднокатаную от 4 до 5 мм.
Толстолистовую сталь изготовляют следующих марок:

20Х13, 09Х16Н4Б, 12Х13, 14Х17Н2, 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 15Х25Т, 07Х16Н6, 09Х17Н7Ю, 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М² Т, 20Х23Н13, 08Х18Г8Н2Т, 15Х18Н12С4ТЮ, 10Х14Г14Н4Т, l2X17Г9АН4, 08Х17Н13М²Т, 10Х17Н13М²Т, 10X17h23 М³Т, 08Х17Н15М³Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 12Х18Н9Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 03Х21Н21М4 ГБ, 03Х22Н6М², 03Х23Н6, 20Х23Н18, 12Х25Н16Г7АР, 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ, 15Х5М.

Толстолистовую коррозионно-стойкую, жаростойкую и жаропрочную сталь подразделяют:

1. по состоянию материала и качеству поверхности на группы:

холоднокатаная нагартованная — h2,

холоднокатаная полунагартованная — ПН1,

холоднокатаная, термически обработанная,

травленая или после светлого отжига — М² а, М³ а, М4 а, М5 а,

холоднокатаная термически обработанная — М5 в,

горячекатаная термически обработанная,

травленая или после светлого отжига — М² б, М³ б, М4 б, М5 б,

горячекатаная термически обработанная нетравленая — М5 г,

горячекатаная без термической обработки и нетравленая — 5 д;

2. по точности прокатки:

повышенной точности — А,

нормальной точности — Б;

3. по виду кромок на:

обрезную — О,

необрезную — НО;

4. по неплоскостности листов с временным сопротивлением 690 Н/кв. мм и менее на:

особо высокую плоскостность — ПО;

высокую плоскостность — ПВ,

улучшенную плоскостность — ПУ,

нормальную плоскостность — ПН.

Допускается изготовлять толстолистовую сталь с точностью прокатки более высокой, чем указано в заказе.

10)

Настоящий стандарт распространяется на бесшовные горячедеформированные трубы из коррозионно-стойкой стали общего назначения.

1. СОРТАМЕНТ

Трубы изготовляют по наружному диаметру и толщине стенки размерами, указанными в табл.1.

Примечания:

1. Трубы из стали марок 08Х17Т, 15Х28, 12Х17, 10Х17Н13М2Т изготовляют диаметром не более 219 мм; из стали марок 08Х17Н15М3Т — диаметром не более 140 мм, размером 159х9 мм; из стали марки 10Х23Н18 — диаметром не более 168 мм; из стали марок 08Х18Н12Б, 08Х22Н6Т, 08Х20Н14С2 — диаметром не более 108 мм.

2. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять трубы размерами, не указанными в табл.1.

3. Массу 1 м труб, кг, вычисляют по формуле

где — номинальный наружный диаметр, мм;

— номинальная толщина стенки, мм;

— плотность металла, г/см, в зависимости от марки стали в соответствии с табл.3.

4. Трубы диаметром от 76 до 95 мм с толщиной стенки 3,5-4,0 мм, диаметром от 133 до 152 мм с толщиной стенки 4,0-5,5 мм, диаметром менее 76 мм будут изготовлять после освоения оборудования.

1.2. По длине трубы изготовляют:

мерной длины — в пределах немерной, но не более указанной в табл.1 с предельным отклонением по длине +15 мм; по согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление мерных труб длины более указанной в табл.1;

длины, кратной мерной, — в пределах мерной длины с припуском на каждый разрез по 5 мм и с предельным отклонением по всей длине +15 мм. Минимальная кратная длина — 300 мм;

ограниченной длины — в пределах мерной с предельным отклонением по длине ±500 мм;

немерной длины — от 1,5 до 10 м; по согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление труб длиной более 10 м.

1.3. В партии труб немерной длины допускается не более 15% труб длиной от 0,75 до 1,5 м.

1.4. Предельные отклонения по наружному диаметру и толщине стенки указаны в табл.2.

Размеры труб	Предельные отклонения при точности изготовления, %
Размеры труб	обычной	высокой
По наружному диаметру	±1,5	±1,0
По толщине стенки, мм:
8 и менее	+20,0 -15,0	+12,5 -15,0
более 8 до 20	±15,0	+12,5 -15,0
более 20	+12,5 -15,0	±12,5

1.5. Овальность не должна выводить диаметр труб за предельные отклонения.

1.6. Кривизна труб на любом участке длиной 1 м не должна превышать:

1,5 мм — при толщине стенки до 10 мм включительно;

2 мм — при толщине стенки свыше 10 до 20 мм включительно;

4 мм — при толщине стенки свыше 20 мм.

1.7. Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и зачищены от заусенцев, допускается образование фаски при их удалении. По требованию потребителя на концах труб с толщиной стенки более 5 мм должна быть фаска для сварки.

Примеры условных обозначений

Труба наружным диаметром 76 мм, толщиной стенки 5 мм, обычной точности изготовления, немерной длины, из стали марки 08Х18Н10Т:

Труба 76 5 — 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81

То же, высокой точности изготовления (в), длины кратной (кр) 1500 мм:

Труба 76 в 5 в 1500 кр — 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81

То же, обычной точности изготовления, мерной длины (м) 3000 мм:

Труба 76 5 3000 м — 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81

То же, обычной точности изготовления, мерной длины 3000 мм с остатком:

Труба 76 5 3000 — 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81

То же, высокой точности изготовления (в), ограниченной длины (ог) 3000 мм:

Труба 76 в 5 в 3000 ог — 08Х18Н10Т ГОСТ 9940-81

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Трубы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта и по техническим регламентам, утвержденным в установленном порядке, из стали марок, указанных в табл.3, с химическим составом по ГОСТ 5632, с микродобавками редкоземельных металлов.

Содержание серы в стали, предназначенной для изготовления труб, подлежащих сварке, что указывается в заказе, не должно превышать 0,020%.

Трубы изготовляются термически обработанными или без термообработки в соответствии с заказом.

2.2. Механические свойства труб должны соответствовать указанным в табл.3.

Марка стали	Временное сопротивление , Н/мм (кгс/мм)	Относительное удлинение	Плотность , г/см
Марка стали	не менее		Плотность , г/см
08Х13	372 (38)	22	7,70
08Х17Т	372 (38)	17	7,70
12Х13	392 (40)	21	7,70
12Х17	441 (45)	17	7,70
15Х28	441 (45)	17	7,60
15Х25Т	441 (45)	17	7,60
04Х18Н10	441 (45)	40	7,90
10Х23Н18	491 (50)	37	7,95
08Х17Н15М3Т	510 (52)	35	8,10
08Х18Н10	510 (52)	40	7,90
08Х18Н10Т	510 (52)	40	7,90
08Х18Н12Б	510 (52)	38	7,90
08Х18Н12Т	510 (52)	40	7,95
08Х20Н14С2	510 (52)	35	7,70
10Х17Н13М2Т	529 (54)	35	8,00
12Х18Н9	529 (54)	40	7,90
12Х18Н10Т	529 (54)	40	7,90
12Х18Н12Т	529 (54)	40	7,95
17Х18Н9	568 (58)	40	7,90
08Х22Н6Т	588 (60)	24	7,60

Примечания:

1. Для труб с соотношением равным или менее 8, из стали марок 04Х18Н10, 08Х20Н14С2, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н12Т, 10Х23Н18, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 08Х17Н15М3Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х22Н6Т допускается снижение временного сопротивления разрыву на 19,6 Н/мм(2 кгс/мм).

2. По требованию потребителя для труб из стали марок 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н10Т проводят определение предела текучести.

3. Предел текучести для стали марки 12Х18Н10Т должен быть не менее 216,0 Н/мм(22 кгс/мм).

4. Нормы предела текучести для стали марок 12Х18Н12Т и 08Х18Н10Т устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

2.3. По требованию потребителя трубы должны выдерживать испытание на растяжение при температуре 623 К (350 °С).

Нормы временного сопротивления разрыву и предела текучести устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

2.4. На наружной и внутренней поверхностях труб не допускаются плены, рванины, закаты, трещины. Допускается удаление дефектов местной зачисткой, сплошной или местной шлифовкой, расточкой и обточкой при условии, что величина расточки, обточки или сплошной шлифовки не выводит диаметр и толщину стенки за пределы минусовых отклонений, а местной зачистки или шлифовки — толщину стенки за пределы минусовых отклонений, указанных в табл.2.

Без зачистки допускаются единичные плены, рябизна, риски, следы вдавливания окалины при условии, что они не выводят толщину стенки за минусовые предельные отклонения.

По требованию потребителя единичные плены должны быть зачищены.

2.5. По требованию потребителя трубы изготовляют очищенными от окалины.

2.6. По требованию потребителя трубы должны выдерживать гидравлическое давление в соответствии с требованиями ГОСТ 3845 при допускаемом напряжении, равном 40% от временного сопротивления разрыву для данной марки стали.

Способность труб выдерживать гидравлическое давление обеспечивается технологией производства.

2.7. По требованию потребителя трубы из стали марок 04Х18Н10, 08Х20Н14С2, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н12Б, 10Х23Н18, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 08Х17Н15М3Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х22Н6Т должны выдерживать сплющивание до получения между поверхностями расстояния (), мм, вычисленного по формуле

где — номинальная толщина стенки, мм;

— номинальный наружный диаметр, мм,

или раздачу до увеличения наружного диаметра на 10% оправкой с углом конусности 30°; допускается применять оправки с углом конусности 6° и 12°.

2.8. По требованию потребителя, что указывается в заказе, трубы из стали марок 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т, 08Х22Н6Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б должны быть стойкими против межкристаллитной коррозии.

2.9. По требованию потребителя трубы должны проходить контроль ультразвуком. Размеры искусственного дефекта устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем.

Сталь 10 — конструкционная углеродистая качественная сталь

Характеристика стали марки 10

Сталь 10 — конструкционная углеродистая качественная сталь, сваривается без ограничений. Сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.

Пластичность металла позволяет использовать их для изготовления штампованных частей и деталей. Для выпуска промышленного количества товара осуществляется технология холодной штамповки. Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Твердость стали 10: HB 10^-1 = 143 МПа. Обрабатываемость резанием В горячекатанном состоянии при НВ 99-107 и σB = 450 МПа, Kυ тв.спл. = 2,1, Kυ б.ст. = 1,6. Нашла свое применение в производстве труб и крепежных деталей котлов и трубопроводов ТЭЦ, из стали 10 изготавливают трубные крепежные детали АЭС, крепежные детали паровых и газовых турбин. При применении химико-термической обработки спектр применения резко расширяется, из нее изготавливают втулки, ушки рессор, диафрагмы, шайбы, винты, детали работающие до 350 °С к которымпредъявляются требования высокой поверхностной твердости и износоустойчивости при невысокой прочности сердцевины. Высокий предел выносливости определяет применение материала при изготовлении ответственных деталей, которые предназначены для длительной работы. Ковку производят при температурном режиме от 1300 до 700 ⁰С, охлаждение на воздухе.

Расшифровка стали марки 10

Расшифровка стали: Получают конструкционные углеродистые качественные стали в конвертерах или в мартеновских печах. Обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 10 обозначают содержание его около 0,1 процента.

Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 8510-86; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 9234-74;
Листы и полосы	ГОСТ 6765-75; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 82-70; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 103-2006;
Ленты	ГОСТ 3560-73;
Сортовой и фасонный прокат	ГОСТ 7417-75; ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78;
Листы и полосы	ГОСТ 4405-75; ГОСТ 10885-85; ГОСТ 1577-93; ГОСТ 4041-71;
Ленты	ГОСТ 19851-74; ГОСТ 10234-77; ГОСТ 503-81;
Трубы стальные и соединительные части к ним	ГОСТ 22786-77; ГОСТ 8638-57; ГОСТ 8645-68; ГОСТ 53383-2009; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 6856-54; ГОСТ 30564-98; ГОСТ 30563-98; ГОСТ 8646-68; ГОСТ 23270-89; ГОСТ 8644-68; ГОСТ 11249-80; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 5005-82; ГОСТ 8642-68; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 1060-83; ГОСТ 550-75; ГОСТ 8639-82; ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8733-74; ГОСТ 8734-75; ГОСТ 12132-66; ГОСТ 9567-75; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 14162-79; ГОСТ 13663-86; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10704-91; ГОСТ 5654-76;
Проволока стальная низкоуглеродистая	ГОСТ 5663-79; ГОСТ 1526-81; ГОСТ 792-67; ГОСТ 5437-85;
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая	ГОСТ 17305-91; ГОСТ 9389-75; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 9850-72;
Сетки металлические	ГОСТ 9074-85;

Химичский состав сталь 10

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0. 07 — 0.14	0.17 — 0.37	0.35 — 0.65	до 0.3	до 0.04	до 0.035	до 0.15	до 0.3	до 0.08

Температура критических точек сталь 10

Критическая точка	Температура
Ac₁	724
Ac₃(Ac_m)	876
Ar₃(Arc_m)	850
Ar₁	682

Механические свойства сталь 10

ГОСТ	Вид поставки, режим термообработки	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	НВ, не более
1050-88	Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	335	31	55
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:
после отжига или отпуска	335-450		55		143
после сферодизирующего отпуска	315-410		55		143
нагартованная без термообработки	390	8	50		187
1577-93	Полосы нормализованные или горячекатаные	335	8	55
16523-70	Лист горячекатаный (образцы поперечные)	295-410	24
Лист холоднокатаный (образцы поперечные)	295-410	25
4041-71	Лист термически обработанный 1-2й категории	295-420	32		117
8731-87	Трубы горячедеформированные термообработанные	355	24		137
8733-87	Трубы холодно- и теплодеформированные термообработанные	345	24		137
Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух.	390	25	55		сердц. 137 поверхн. 57-63
	390	25	55

Механические свойства сталь 10 при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)
нормализация 900-920 °С
20	260	420	32	69	221
200	220	485	20	55	176
300	175	515	23	55	142
400	170	355	24	70	98
500	160	255	19	63	78

Исследование релаксационной стойкости методом свободного изгиба показало, что образцы, подвергнутые ММТО, обладают более низкой релаксационной стойкостью при 150° С, чем в исходном состоянии (после отжига). Дополнительный отжиг образцов после ММТО при 300-500° С позволяет резко повысить релаксационную стойкость сталей 10 и 35. Падение напряжений в образцах за 3000 ч после дополнительного отжига при 400° С для стали 10 и при 500° С для стали 35 уменьшается в 10-30 раз в сравнении с образцами после ММТО без дополнительного отжига. При этом максимальная релаксационная стойкость получена при несколько более высоких температурах дополнительного отжига после ММТО, чем максимальные значения предела упругости.

Полученные экспериментальные данные позволяют предположить, что низкая релаксационная стойкость образцов после ММТО связана с недостаточной стабильностью тонкой структуры металла. Дополнительный дорекристаллизационный отжиг после ММТО позволяет более полно стабилизировать структуру и, таким образом, резко повысить сопротивление металла микропластическим деформациям при кратковременном и длительном нагружениях.

Физические свойства сталь 10

Tемпература	E 10^{— 5}	a 10⁶	l	r	C	R 10⁹
⁰С	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.1			7856		140
100	2.03	12.4	57	7832	494	190
200	1.99	13.2	53	7800	532	263
300	1.9	13.9	49.6	7765	565	352
400	1.82	14.5	45	7730	611	458
500	1.72	14.85	39.9	7692	682	584
600	1.6	15.1	35.7	7653	770	734
700		15.2	32	7613	857	905
800		12. 5	29	7582	875	1081
900		14.8	27	7594	795	1130
1000		12.6			666
1100		14.4			668

При температуре +20 ⁰С плотность стали составляет 7856 кг/м³

Технологические свойства стали 10

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Твердость стали марки 10

Твердость сталь 10, Калиброванного нагартованного проката по ГОСТ 1050-88	HB 10 ^-1 = 187 МПа
Твердость сталь 10, Горячекатанного проката по ГОСТ 1050-88	HB 10 ^-1 = 143 МПа
Твердость сталь 10, Лист термообработаный по ГОСТ 4041-71	HB 10 ^-1 = 117 МПа
Твердость сталь 10, Трубы бесшовные по ГОСТ 8731-87	HB 10 ^-1 = 137 МПа
Твердость сталь 10, Трубы горячедеформированные по ГОСТ 550-75	HB 10 ^-1 = 137 МПа
Твердость сталь 10, Пруток горячекатаный по ГОСТ 10702-78	HB 10 ^-1 = 115 МПа

Ударная вязкость стали 10

Температура +20 °С	Температура -20(-30) °С	Температура -40(-50) °С	Температура -60 °С	Термообработка (пруток 35 мм)
235	196	157	78	Отсутствует
73-265	203-216	179		Нормализация
59-245	49-174	45-83	19-42	Отжиг

Прокаливаемость сталь 10

Расстояние от торца, мм				Примечание
1,5	3	4,5	6
31	29	26	20,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Предел выносливости сталь 10

σ_-1, МПА	J_-1, МПА	n	Термообработка
157-216	51	106	Нормализация 900-920 °C
			σ 4001/10000=108 МПа, σ 4001/100000=78 МПа, σ 4501/10000=69 МПа, σ 4501/100000=44 МПа,

Зарубежные аналоги стали марки 10

США	1010, 1012, 1110, C1010, Gr. A, M1010, M1012
Германия	1.0301, 1.0305, 1.0308, 1.1121, C10, C10E, Ck10, St35, ST35-8
Япония	S10C, S12C, S9CK, SASM1, STB340, STKM12A, SWMR
Франция	AF34, AF34C10, C10, C10RR, XC10
Англия	040A10, 040A12, 045M10, 10CS, 10HS, 1449-10CS, CFS3, CS10
Евросоюз	1.1121, 2C10, C10, C10D, C10E
Италия	1C10, 2C10, C10, C14, Fe360
Испания	F.1511
Китай	10
Швеция	1233, 1265
Болгария	10
Венгрия	C10
Польша	10, K10, R35
Румыния	OLC10
Чехия	11353, 12010, 12021
Швейцария	C10

характеристика материала / Сталь конструкционная рессорно-пружинная / Марочник сталей — Металлинвест. Управляющая компания

Характеристика материала 60С2

Марка:	60С2
Заменитель:	55С2, 50ХФА
Классификация:	Сталь конструкционная рессорно-пружинная
Применение:	тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы пружинные.

Химический состав в % материала 60С2.

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.57-0.65	1.5-2	0.6-0.9	до 0.25	до 0.035	до 0.035	до 0.3	до 0.2

Температура критических точек материала 60С2.

Ac₁=770, Ac₃(Ac_m)=820, Ar₃(Arc_m)=770, Ar₁=700, Mn=305

Механические свойства при Т=20^oС материала 60С2.

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м²	—
			1270	1175	6	25		Закалка 870^oC, масло, Отпуск 470^oC,

Твердость материала 60С2 после отжига	HB=269
Твердость материала 60С2 без термообработки	HB=302

Физические свойства материала 60С2.

T	E 10^-5	a10⁶	l	r	C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.12		28	7680
100	2.06	11.8	29	7660	510
200	1.98	12.7	29	7630	510
300	1.92	13.3	30	7590	520
400	1. 81	13.7	30	7570	535
500	1.78	14.1	30	7520	565
600	1.58	14.5	29		585
700	1.44	14.4	29		620
800	1.34	12.2	28		700

Технологические свойства материала 60С2.

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Обозначения:

Механические свойства:
	s_в	— Предел кратковременной прочности, [МПа]
	s_T	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
	d₅	— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
	y	— Относительное сужение, [ % ]
	KCU	— Ударная вязкость, [ кДж / м²]
	HB	— Твердость по Бринеллю

Физические свойства:
	T	— Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
	E	— Модуль упругости первого рода , [МПа]
	a	— Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o — T ) , [1/Град]
	l	— Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
	r	— Плотность материала , [кг/м³]
	C	— Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o — T ), [Дж/(кг·град)]
	R	— Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость:
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Сталь 3сп: свойства, характеристики, аналоги

Характеристика марки стали 3сп

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества. Объемы ее потребления превышают статистику использования других стальных сплавов. Из-за универсальности в обработке, ст3сп нашла широкое применение во всех отраслях промышленности, в агротехническом комплексе и народном хозяйстве. Используется для производства листового, трубного, сортового и фасонного проката.

На практике для спокойной стали 3 допускается не использовать маркировку с аббревиатурой «сп». Поэтому если в спецификации или другом документе указывается ст3, это по умолчанию означает, что сплав относится к спокойным сталям и по сравнению со ст3кп и пс является наиболее раскисленным.

Химический состав 3сп

Цифра 3 указывает, что в составе сплава на долю углерода приходится от 0,14 до 0,22 процентов. В качестве раскислителей выступают марганец и кремний, а азот, медь, мышьяк, никель, сера, фосфор, хром – технологические примеси.

Химический состав стали 3сп в процентном соотношении

Приблизительный состав сплава

Механические свойства горячекатаной стали 3сп по ГОСТ 535-2005

Марка	Температура окружающей среды	Временное сопротивление, σв	Предел прочности, σт	δ	Ψ
Марка	˚С	МПа	МПа	%	%
Ст 3сп	+20	370 – 480	245	25	–
Ст 3сп	-20	–	–	–	–

Сталь 3сп отлично сваривается всеми видами сварки с использованием проволочных электродов. Не склонна к отпускной хрупкости. При обработке металлоизделий толщиной свыше 36 мм рекомендуется предварительно выполнить подогрев, а после сварочных работ провести термообработку.

Сталь также отличается универсальностью в механической обработке. Она легко обрабатывается инструментом, как из твердых, так и быстрорежущих сплавов. Нефлокеночувствительна.

Применение стали 3сп

Сталь 3сп – основной металл для производства сортового и фасонного проката общего назначения, который используется для создания несущих и ненесущих элементов строительных и металлических конструкций, эксплуатируемых в диапазоне плюсовых температур вплоть до +350˚С. Также выпускается в виде крепежных элементов, труб и листа. При дополнительном цементировании выполненные из нее детали могут использоваться в малонагруженных узлах, где они хорошо сопротивляются износу. Наиболее часто из стали 3сп изготавливаются:

болты, шпильки, гайки, хомуты;
кованые детали промышленного и бытового назначения;
корпуса и обшивка водяных турбинных камер, деаэрационных емкостей, редукторов, приводов;
баки для технической воды и резервуары для аварийного запаса воды;
опоры и неответственные детали шахтного назначения;
закладные и опорные элементы зданий и сооружений;
электросварные изделия и трубы.

Прокат толщиной до 25мм из стали 3сп категории 5 может использоваться для создания сварных м/к, эксплуатируемых при минусовых температурах — до -40 градусов Цельсия.

Аналоги стали 3сп в международной практике

Великобритания	3723HR, 40B/C/D, 4360-40B, 722M24, HFS23, S235J2G3
Евросоюз	Fe37-3FN/FU,Fe37B3FU, S235, S235JR
КНР	Q235/A-B/A-Z/B/B-Z
США	A57036, A573Gr. 58, A611Gr.C, GradeC, K01804, K02001, K02502, M17
Франция	E-24-2/2NE/3/4, S235JO
Япония	SS330, SS34, SS 400

Характеристики листа нержавеющего: типоразмеры, марки сталей, разновидности, способы изготовления | Справочник

Наименование «нержавеющий лист» объединяет целый класс продукции металлопроката, включающий в себя множество модификаций. Нержавеющий лист — это основной продукт плоского металлопроката из нержавеющей стали, различный по геометрии и толщине, по способу проката (производства), методам обработки поверхности и ряду других характеристик.

ЛИСТ НЕРЖАВЕЮЩИЙ

Способы изготовления нержавеющего листа

По способу производства листовой нержавеющий прокат делится на горячекатанный и холоднокатанный. При изготовлении горячекатаной разновидности листа, углеродистая сталь подвергается горячему прокату. Холодный прокат рулонной стали даёт холоднокатаный лист с гладкой, гофрированной или рифлёной поверхностью.

В зависимости от вида обработки поверхности, нержавеющий лист имеет три основные модификации:

Матовый;
Шлифованный;
Зеркальный;

Разновидности нержавеющего листа

Данный нержавеющий металлопрокат может также иметь различные модификации по ряду других параметров. К его основным техническим характеристикам относятся:

Марка стали. Нержавеющий лист изготавливается из хромоникелевой стали с добавлением других элементов: титана, марганца, кремния и т.д. От процентного содержания хрома зависит степень устойчивости листа к коррозии, а добавление некоторых легирующих элементов повышает стойкость стали.
Толщина листа. В зависимости от этого параметра прокат делится на тонколистовую и толстолистовую сталь.
Плотность. По характеру плотности стали различают нормальный, высокий, особо высокий и улучшенный виды стального листа.
Обработка кромки. Кромка стального нержавеющего листа может быть обрезной или необрезной.
Точность изготовления. Точность может быть нормальная либо повышенная.

Существуют и ряд других параметров, от которых зависят свойства и стоимость нержавеющего листа.

Типоразмеры листового проката:

		Раскрой (ширина*длина)
		1000*2000	1250*2500	1500*3000	1000*4000	1250*6000	1500*6000	2000*6000
Толщина	х/к 0,5-2,5	да	да	да	нет	нет	нет	нет
	х/к г/к 3-6	да	да	да	да	да	да	да
	г/к 6-10	да	да	да	да	да	да	да
	г/к 10 >	да	да	да	да	да	да	да

Толщины (мм): 0. 5, 0.6, 0.7, 0.8, 1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 25, 28, 30, 32, 35, 36, 40, 45, 48, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 и тд мм
Ширина(мм): 1000, 1250, 1500, 2000 мм
Длина (мм): 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000 мм

ОБОЗНАЧЕНИЯ ОТДЕЛКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ЛИСТ) И ИХ ОПИСАНИЕ

EN	ASTM	DIN		Описание
	N1	c2 (IIa)	Г/к	Горячекатаная, термообработанная, травленая
2B	2B	n (IIIc)	Матовое зеркало	Холоднокатаная, термообработанная, травленая
2R	BA	M (IIId)	Зеркальная	Холоднокатаная, с обжигом в вертикальной печи с применением едкого аммиака
2K	N4/N5/SB	P (V)	Шлифованная
N8	N8	—	Супер зеркало	Влажная обработка абразивом + Полировка. (Качество как у зеркала из стекла).

МАРКА СТАЛИ – АНАЛОГ — ПРИМЕНЕНИЕ

Класс	Марка стали			Применение
Класс	Страны СНГ ГОСТ	ASTM	EN	Применение
Аустенитный	08Х18Н10Т	AISI-321	1.4541	Сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности, теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей. Сталь коррозионностойкая и жаростойкая аустенитного класса.
	12Х18Н10Т	AISI-321	1.4878	Детали, работающие до 600 °С; сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорных кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до 600 °С, а при наличии агрессивных сред – до 350 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
	08Х18Н10	AISI-304	1.4301	Трубы, детали печной арматуры, муфели, теплообменники, реторты, патрубки, коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей, сварные аппараты и сосуды химического машиностроения, работающие при Т от -196 до 600 °С в средах средней активности. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная, аустенитного класса.
	10Х17Н13М2Т	AISI-316Ti	1.4571	Сварные конструкции, крепежные детали, работающие в средах повышенной агрессивности, предназначенные для длительных сроков службы при 600 °С. Сталь коррозионностойкая аустенитного класса.
	03Х18Н11	AISI-304L	1.4307	Применяется для тех же целей, что и сталь марки 08X18Н10Т и для работы в азотной кислоте и азотнокислых средах при повышенных температурах. Обладает более высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии и с повышенной стойкостью к ножевой коррозии по сравнению со сталью 12X18Н12Б
	08Х17Н13М2	AISI-316	1.4401	СМОТРИ 316Ti
	03Х17Н13М2	AISI-316L	1.4404	СМОТРИ 316Ti
	03X17h24M3	AISI-316L	1.4435	СМОТРИ 316Ti
	10Х23Н18	AISI-310S	1.4845	Трубы и детали установок для конверсии метана, пиролиза, листовые детали
	20Х23Н18	AISI-310	1. 4841	Детали установок в химической и нефтяной промышленности, газопроводы, камеры сгорания (может применяться для нагревательных элементов сопротивления)
	12Х15Г9НД	AISI-201	1.4372	Промышленные трубопроводы, строительные конструкции, бытовые кухонные конструкции, в пищевой промышленности.
	12Х17Г8Н4Д	AISI-202	1.4373	СМОТРИ 201
Ферритный	08X13	AISI-410S	1.4000	Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.). Сталь коррозионностойкая и жаростойкая ферритного класса.
	12X13	AISI-410	1.4006	Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная и жаростойкая мартенситно-ферритного класса.
	03Х13	AISI-409	1. 4512	Детали с повышенной пластичностью, как правило, бытовое использование. СМОТРИ 08Х13
	08Х17	AISI-430	1.4016	Крепежные детали, валики, втулки и другие детали аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, лимонной кислоты, в растворах солей, обладающих окислительными свойствами. Сталь коррозионностойкая и жаропрочная до 850 °С, ферритного класса
	08Х17Т	AISI-430Ti AISI-439	1.4510 1.4520	Изделия, работающие в окислительных средах, атмосферных условиях, кроме морской, в которой возможна точечная коррозия. Теплообменники и трубы. Сварные конструкции, не подвергающиеся действию ударных нагрузок и работающие при температуре не ниже — 20 °С. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая ферритного класса.
Мартенситный	15X11МФ	—		Турбинные лопатки, поковки, бандажи и другие детали для длительной работы до 560°С.
	13Х11Н2В2МФ	—		Ответственные нагруженные детали, работающие при температуре 600°С. Сталь жаропрочная мартенситного класса.
	20Х13	AISI-420L	1.4021	Лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы. Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам, а также изделия подвергающиеся действию слабоагрессивных сред при комн. Т=450-500 °С . Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситного класса.
	30Х13	AISI-420F	1.4028	Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров.
	40Х13	AISI-420	1.4034 1.4031	Режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров и др., работающие при Т до 450-500 °С и в коррозионных средах. Сталь коррозионностойкая мартенситного класса.
Мартенситно-ферритный	14Х17Н2	—		Для различных деталей химической и авиационной промышленности (рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали). Детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, либо в агрессивных средах при пониженных Т. Сталь коррозионностойкая, жаропрочная мартенситно-ферритного класса.

На складе Компании «НМ-Нержавеющий прокат» в наличии постоянно находится широкий ассортимент
нержавеющего листа следующих марок стали:

(08)12Х18Н10Т
AISI 201 (12Х15Г9НД)
AISI 202 (12Х17Г8Н4Д)
AISI 304 (08Х18Н10)
AISI 304L (03Х18Н11)
AISI 310S (10Х23Н18)
AISI 316L (10X17Н13М2)
AISI 316Ti (10Х17Н13М2Т)
AISI 321 (08Х18Н10Т)
AISI 321 (12Х18Н10Т)
AISI 409 (08X13)
AISI 430 (08Х17)
AISI 439 (08Х17Т)
AISI 904L (06Xh38МДТ)

Достоинства нержавеющего листа

Основным преимуществом листа из нержавеющей стали является его стойкость к коррозии и высокая прочность. Существуют также жаропрочные и устойчивые в агрессивной среде разновидности проката. Соответственно, эта продукция обладает высоким сроком эксплуатации практически в любых условиях. Нержавеющий лист выглядит эстетично, его удобно сваривать, обрабатывать и формовать.

Использование нержавеющего листа

Листы из нержавеющей стали используют практически во всех отраслях промышленности: в строительстве, машиностроении, судостроении, медицине, в химической и пищевой промышленности. Так, толстолистовой прокат применяется для производства котлов и камер сгорания, рифлёный – для изготовления металлоконструкций, а из листов ферритной категории производят кастрюли и другую кухонную посуду. Декоративные нержавеющие листы, имеющие разнообразные фактуры поверхностей, активно используются при отделке фасадов и реализации оригинальных архитектурных решений.

ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.
ГОСТ 5582-75. Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия.
ГОСТ 7350-77. Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.
ГОСТ 19903-74. Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.
ГОСТ 19904-90. Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
ГОСТ 22727-88. Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля.

404 — Страница не найдена

Москва
Санкт-Петербург
Актау и Мангистау
Актобе и область
Алматы
Архангельск
Астрахань и область
Атырау и область
Баку
Барнаул
Белгород
Брест и область
Брянск и область
Буйнакск
Владивосток
Владикавказ и область
Владимир
Волгоград
Вологда
Воронеж и область
Горно Алтайск
Грозный
Гудермес

Екатеринбург
Ереван
Ессентуки
Железнодорожный
Иваново и область
Ижевск
Иркутск
Казань
Калининград и область
Калуга
Караганда и область
Кемерово
Киев и область
Киров и область
Китай
Костанай и область
Кострома и область
Краснодар
Красноярск
Крым
Курган и область
Курск
Липецк и область

Магадан и область
Магнитогорск
Махачкала
Минск и область
Мурманск
Набережные Челны
Назрань
Нальчик
Нефтекамск
Нижневартовск
Нижний Новгород
Нижний Тагил
Новокузнецк
Новороссийск
Новосибирск и область
Новочеркасск
Нур-Султан
Омск и область
Орел и область
Оренбург
Павлодар и область
Пенза и область
Пермь

Петропавл. Камчатский
Петропавловск
Псков
Пятигорск
Ростов на Дону
Рязань и область
Самара
Саранск
Саратов
Севастополь
Семей
Сергиев Посад
Смоленск и область
Сочи
Ставрополь
Сургут
Сызрань
Сыктывкар
Таганрог
Тамбов и область
Ташкент
Тверь и область
Тольятти

Томск
Тула
Тюмень
Узбекистан
Улан Удэ
Ульяновск
Уральск
Уфа
Ухта
Хабаровск
Ханты Мансийск
Чебоксары
Челябинск
Череповец
Чехов
Шымкент
Электроугли
Элиста
Южно Сахалинск
Якутск
Ярославль

Справочник

Медь

Медь — пластичный металл розовато-красного цвета. Медь первичная в зависимости от чистоты подразделяется на М1, М2, М3.

Медный прокат

Прутки

Прутки (круглые, квадратные, шестигранные) холоднодеформированными (тянутые ), горячедеформированными ( прессованные) изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 1535-91 из меди марок Ml , Mlp , M 2, М2р, МЗ, МЗр по ГОСТ 859-01.

Прутки выпускают мягкими, полутвердыми, твердыми.

Ленты

Ленты медные холоднодеформированные изготовляются в соответствии с требованиями ГОСТ 1173-93 из меди марок Ml , Mlp , M 2, М2р, МЗ, МЗр по ГОСТ 859-01.

По точности изготовления: нормальной точности по толщине и ширине; нормальной точности по толщине и повышенной точности по ширине; нормальной точности по толщине и высокой точности по ширине; повышенной точности по толщине и нормальной точности по ширине.

Проволока, шины

Проволока медная и шины изготовляются мягкими и твердыми согласно ГОСТ 434-78 из меди не ниже марки М1 по ГОСТ 859.

Трубы

Медные трубы изготовляются согласно требованиям ГОСТ 617-90 из меди марок M 1, M 1р, M 2, М2р, М3, М3р с химическим составом по ГОСТ 859-01, томпака марки Л96 с химическим составом по ГОСТ 15527-04, нормальной и повышенной точности мерной и немерной длины в пределах от 1 до 6м.

Трубы могут быть холоднодеформированными (тянутыми) и прессованными; мягкими, полутвердыми, твердыми.

Листы и полосы

Листы и полосы медные изготовляются согласно ГОСТ 495-92 из меди марок Ml , М1р, М2, М2р, М3 и М3р по ГОСТ 859-01.

Холоднокатаные листы и полосы изготовляют нормальной и повышенной точности изготовления.

Горячекатаные листы изготовляют: шириной от 600 до до 3000мм ; длиной от 1000 до 6000мм.

Полосы — мерной и немерной длин от 500 до 2000мм.

По состоянию материала холоднокатаные листы и полосы изготовляют мягкими, полутвердыми и твердыми

Медные сплавы

Латунь

Латунь — сплав меди с цинком. С введением третьего, четвертого и более компонентов латуни именуют сложными, или специальными, и они получают название алюминиевой латуни, железомарганцевой латуни, марганцево- оловянно-свинцовой латуни и т.д. По сравнению с медью они обладают большими прочностью, коррозионной стойкостью, упругостью и лучшей обрабатываемостью (литьем, давлением, резанием).

Прокат латунный

Прутки

Прутки латунные изготовляются согласно ГОСТ 2060-90 тянутыми и прессованнымикруглого, квадратного и шестигранного сечений мерной и немерной длины, в бухтах.

Точность изготовления: нормальная; повышенная ; высокая .

Состояние: мягкое, полутвердое , твердое.

Особые условия: автоматный, антимагнитный — пруток с обрезанными концами, мягкое состояние повышенной пластичности, полутвердое состояние повышенной пластичности, твердое состояние повышенной пластичности, прессованное состояние обычной пластичности.

Проволока

Латунную проволоку изготовляют согласно требованиям ГОСТ 1066-90 из латуни марок Л80, Л68, Л63 и ЛС59-1 с химическим составом по ГОСТ 15527-04 нормальной точности по диаметру.

Латунная проволока по состоянию материала изготовляется мягкой, полутвердой и твердой.

Лента

Лента латунная холоднокатаная изготовляется согласно ГОСТ 2208-91 из латуней марок Л90, Л85,Л80, Л68, Л63, ЛС59-1, ЛМц58-2 с химическим составом по ГОСТ 15527-04 в мягком, полутвердом, твердом, особо-твердом и пружинно-твердом состоянии.

Точность изготовления: нормальная точность по толщине и ширине, нормальная точность по толщине и повышенная точность по ширине, повышенная точность по толщине и нормальная точность по ширине.

Особые условия исполнения: для штамповки , антимагнитная , повышенной точности по серповидности , с нормированной глубиной выдавливания, выдерживающая испытания на изгиб.

Трубы

Латунные трубы изготовляются согласно :

ГОСТ 494-90 тянутыми, холоднокатаными и прессованными: тянутые и холоднокатаные трубы — из латуни марок Л63 и Л68, прессованные — из латуни марок Л60, Л63, ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1 с химическим составом по ГОСТ 15527-04 мерной и немерной длины от1 до 6м, в бухтах длиной не менее 10м.

Точность изготовления: нормальная ; повышенная ; высокая.

Состояние: мягкое, мягкое повышенной пластичности, четвертьтвердое, полутвердое, полутвердое повышенной пластичности.

Особые условия: трубы повышенной точности, трубы повышенной точности по кривизне, трубы антимагнитные.

ГОСТ 21646-03 тянутыми и холоднокатаными. мерной и кратной мерной длины от 1,5 до 12м из латуни марок Л70, Л68, Л070-1, ЛА77- 2, ЛМш68 -0,05, ЛАМш77-2-0,05 и ЛОМш70-1-005 по ГОСТ 15527-04.

Трубы, в зависимости от марок сплавов, изготовляют в мягком и полутвердом состоянии

Листы и полосы

Листы и полосы латунные изготовляются согласно ГОСТ 931-90 из латуней марок по ГОСТ 15527-04. Листы выпускаются холодно и горячекатаными, полосы — холоднокатаными длиной от 500 до 2000мм мерной, кратной мерной и немерной длины.

По состоянию материала листы и полосы изготовляют: мягкими , полутвердыми, твердыми, особотвердыми.

Бронза

Бронза — сплав меди (кроме латуней и медно-никелевых сплавов) с оловом (оловянные бронзы) и сплавы меди с алюминием, бериллием, марганцем и другими компонентами, которые являются главными и в соответствии с которыми бронзы получают название. Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими , антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

Бронзовый прокат, в том числе:

Прутки

Прутки бронзовые: тянутые (круглые, квадратные и шестигранные), прессованные (круглые) и горячекатаные (круглые) прутки из безоловянных бронз, изготовляются согласно ГОСТ 1628-78 мерной и немерной длины в пределах от 0,5 до 5м в полутвердом и твердом состоянии.

Точность изготовления: нормальная; повышенная; высокая.

Труба прессованная

Изготовляется согласно ГОСТ 1208-90 из бронзы марок БрАЖМц 10-3-1,5 и БрАЖН 10-4-4 с химическим составом по ГОСТ 18175-78 мерной и немерной длины в пределах от 0,5 до 6м.

Что такое плотность стали?

Плотность стали находится в диапазоне от 7,75 до 8,05 г / см ³ (7750 и 8050 кг / м ³ или 0,280 и 0,291 фунта / дюйм ³). Теоретическая плотность мягкой стали (низкоуглеродистой стали) составляет около 7,87 г / см ³ (0,284 фунта / дюйм ³).
Плотность углеродистых сталей, легированных сталей, инструментальных сталей и нержавеющих сталей показана ниже в г / см ³, кг / м ³ и фунт / дюйм ³.

Значения плотности при комнатной температуре для стали

Материал	Плотность
Материал	г / см ³	кг / м ³	фунтов / дюйм ³
Плотность углеродистой стали
ASTM A36	7.85	7850	0,284
AISI 1010	7,87	7870	0,284
AISI 1018	7,87	7870	0,284
AISI 1020	7,87	0,284
AISI 1025	7,86	7860	0,284
AISI 1040	7,845	7845	0,2834
AISI 1045	7.87	7870	0,284
Плотность легированных сталей
AISI 4037	7,85	7850	0,284
AISI 4130	7,85	7850	0,29	AISI 4140	7,85	7850	0,284
AISI 4150	7,85	7850	0,284
AISI 4340	7.85	7850	0,284
Плотность нержавеющих сталей
Марка 304	8,00	8000	0,289
Марка 316	8,00	8000	0,289
Класс 405	7,80	7800	0,282
Класс 440C	7,80	7800	0,282
PH 15-7 мес	7.804	7804	0,2819
17-4 PH	7.80	7800	0,282
17-7 PH	7,81	7810	0,282
Плотность инструментальной стали
Инструментальная сталь D2	7,695	7695	0,278
Инструментальная сталь T1	8,67	8670	0,313
Инструментальная сталь M2	8.16	8160	0,294
Инструментальная сталь W1	7,83	7830	0,283
Инструментальная сталь O1	7,81	7810	0,282
O6 инструментальная сталь	7,67	7670	0,277
Инструментальная сталь A2	7,86	7860	0,284
Инструментальная сталь A6	8,03	8030	0.290
h23 инструментальная сталь	7.80	7800	0,282
h32 инструментальная сталь	8,36	8360	0,302
P20 инструментальная сталь	7,85	7850	0,284
S7 инструментальная сталь	7,83	7830	0,283

Определения: плотность стали

Плотность: Плотность материала — это масса, содержащаяся в единице объема.Единица измерения плотности — кг / м ³ или фунт / дюйм ³. Для твердых материалов плотность уменьшается с повышением температуры.
Плотность стали. Сталь в основном состоит из железа (с небольшим содержанием углерода, марганца, кремния или алюминия для раскисления и, возможно, некоторых других сплавов). Легирующие элементы обычно присутствуют в небольших количествах и, таким образом, обычно лишь незначительно влияют на плотность стали. (Конечно, есть некоторые исключения для очень высоколегированных сталей.) Плотность железа и низколегированных низкоуглеродистых сталей равна 7.86 граммов на кубический сантиметр, что составляет 0,284 фунта на кубический дюйм, или около 490 фунтов на кубический фут. Кажется довольно плотным, но по большому счету это средний уровень. Если вы когда-нибудь захотите по-настоящему ощутить разницу в плотности материалов, возьмите кусок алюминия, кусок стали или железа аналогичного размера и (если вы можете себе это позволить или одолжите;) кусок золота такого же размера. Железо более чем в 2,5 раза плотнее алюминия, а золото в 2,5 раза плотнее железа. Таким образом, золото удивительно плотное.Один и тот же кубический фут, который будет содержать почти 500 фунтов железа или стали, будет содержать более 1200 фунтов золота. Очаровательный. И даже золото превосходит осмий и иридий (два самых плотных металла), кубический фут каждого из которых весит 1400 фунтов.

Металлы обычно кристаллические

Эти кристаллы расположены в некоторой определенной форме s

Плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр, что означает, сколько кристаллов помещается в одном кубическом сантиметре

Таким образом, вес таких кристаллов различен для разных металлов

Другими словами, насколько плотно атомы или кристаллы расположены в одном CC

Это называется плотностью металлов

Плотность стали 7.8 г / куб.см, а плотность золота 13,6 г / куб.см

плотность стали

Расчет веса стали

В сантиметрах найдите размеры предмета, вес которого вы хотите узнать. Вы можете сделать это, проконсультировавшись с моделью объекта, измерив сам объект или посмотрев размеры в книге или в Интернете.

Вычислите объем этого объекта в кубических сантиметрах. Объем находится путем умножения высоты, длины и ширины объекта.

Умножьте громкость на 7.85. Это даст вам массу объекта в граммах. 7,85 грамма на кубический сантиметр — это средняя плотность стали. Однако плотность разных марок стали может варьироваться от 7,715 до 8,03 грамма на кубический сантиметр. Обратитесь к справочной таблице, чтобы узнать точную плотность той стали, которую вы ищете.

Умножьте массу в граммах на 0,0022046. Это даст вам вес в фунтах вашего стального объекта.
Сталь представляет собой сплав железа и углерода, а иногда и других элементов.Из-за его высокой прочности на разрыв и низкой стоимости он является основным компонентом, используемым в зданиях, инфраструктуре, инструментах, кораблях, автомобилях, машинах, приборах и оружии.
Железо — это основной металл стали. Железо может принимать две кристаллические формы (аллотропные формы), объемно-центрированную кубическую и гранецентрированную кубическую, в зависимости от его температуры. В объемно-центрированной кубической структуре имеется атом железа в центре и восемь атомов в вершинах каждой кубической элементарной ячейки; в гранецентрированной кубике имеется по одному атому в центре каждой из шести граней элементарной кубической ячейки и восемь атомов в ее вершинах.Именно взаимодействие аллотропов железа с легирующими элементами, в первую очередь углеродом, придает стали и чугуну ряд уникальных свойств.
В чистом железе кристаллическая структура имеет относительно небольшое сопротивление проскальзыванию атомов железа друг за другом, поэтому чистое железо довольно пластично или мягко и легко формируется. В стали небольшие количества углерода, других элементов и включений в железе действуют как упрочняющие агенты, предотвращающие движение дислокаций, которые являются обычными в кристаллических решетках атомов железа.
Углерод в типичных стальных сплавах может составлять до 2,14% от его веса. Изменение количества углерода и многих других легирующих элементов, а также контроль их химического и физического состава в готовой стали (либо в виде растворенных элементов, либо в виде осажденных фаз) замедляет движение тех дислокаций, которые делают чистое железо пластичным, и, таким образом, контролирует и улучшает его качества. Эти качества включают в себя такие параметры, как твердость, характеристики закалки, необходимость в отжиге, характеристики отпуска, предел текучести и предел прочности полученной стали.Повышение прочности стали по сравнению с чистым железом возможно только за счет снижения пластичности железа.

Как определить плотность металла — Канадский институт охраны природы (CCI) Примечания 9/10

Введение

Плотность объекта — это масса объекта, деленная на его объем. Плотность является характеристикой материала, из которого изготовлен объект, и ее значение может помочь идентифицировать материал.

За исключением объектов простой формы, напрямую определить объем сложно.Простой способ определить плотность металлического объекта — взвесить его в воздухе, а затем снова взвесить при погружении в жидкость, как описано в разделе «Наука, лежащая в основе измерений плотности». Вода — самая удобная жидкость для использования, но если объект нельзя погрузить в воду, можно использовать органические растворители, такие как этанол или ацетон. Плотность объекта можно рассчитать по двум измерениям веса и плотности жидкости.

При правильном балансе и контейнере подходящего размера этот метод можно использовать для различных объектов: больших или малых, металлических или неметаллических.Этот метод работает для сложных форм, даже для объектов с отверстиями, если жидкость может проникать и заполнять отверстия. Как только плотность определена, ее можно сравнить с плотностями известных материалов, чтобы сузить круг вопросов, из которых может быть сделан объект.

В этом примечании описывается процедура и необходимые материалы для определения плотности металлического объекта. Первым шагом является выполнение процедуры на одном или нескольких металлических объектах известного состава, будь то чистый металл или сплав, чтобы получить опыт использования метода и убедиться, что он используется правильно.Затем можно определить плотность неизвестных металлов.

Методика определения плотности металла

Оборудование и материалы, необходимые для определения плотности

Мелкие металлические предметы, которые можно погружать в воду
Весы с возможностью взвешивания ниже весов (то есть могут взвешивать предметы, подвешенные под ними) и которые могут измерять с разрешением не менее 0,01 грамма (см. Раздел Весы без возможности взвешивания ниже весов, чтобы узнать, как адаптировать процедуру взвешивания ниже весов. баланс)
Металлическая проволока для крепления к крючку внутри весов (хорошо подойдет изогнутая скрепка)
Поддерживающая подставка или платформа для удержания весов, чтобы под них можно было подвешивать предметы на крючке
Стаканы, достаточно большие, чтобы предметы можно было полностью погрузить без перелива жидкости
Опоры для удержания стаканов на нужной высоте под весами
Водопроводная вода
Калькулятор
Нить нейлоновая (e.грамм. леска или аналогичный легкий материал) для подвешивания предметов под весами
Одноразовые нитриловые перчатки
Дополнительно: зажимы для крепления балансира к краю счетчика

Процедура определения плотности при взвешивании ниже весов

Снимите крышку с нижней стороны весов, чтобы открыть крючок внутри.
Поместите весы на подставку с отверстием, обеспечивающим доступ к внутреннему крючку.
Присоедините проволочный крючок к внутреннему крюку и затем тарируйте весы (установите на ноль).
Повесьте какой-либо предмет на крючок под весами, используя нейлоновую нить или аналогичный предмет, и взвесьте его в воздухе. Надевайте перчатки при работе с металлическими предметами, особенно с теми, которые предположительно содержат свинец.
Наполните стакан водой и поместите его под весы.
Поднимите стакан до полного погружения объекта. Поместите подставку под стакан, чтобы удерживать его на нужной высоте.Убедитесь, что под объектом или в пустотах внутри объекта нет пузырей.
Взвесьте погруженный объект.
Рассчитайте плотность, используя приведенное ниже уравнение.
Сравните рассчитанную плотность с известными плотностями металлов и сплавов, используя приведенную ниже таблицу или более полные списки, доступные в справочных материалах.
Повторите шаги 4–9 с остальными объектами.

Расчет плотности

Плотность ρ объекта или материала определяется как масса m, деленная на объем V; в символах ρ = m / V.Если объект взвешивается в воздухе для определения его фактической массы и взвешивается в жидкости для определения его (кажущейся) массы в жидкости, то плотность объекта определяется по формуле:

Плотность воды составляет 0,998 г / см ³ при 20 ° C и 0,997 г / см ³ при 25 ° C.

Результаты процедуры

Примеры объектов

На рисунке 1 показаны примеры восьми различных металлических образцов, использованных для демонстрации этой процедуры.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0358
Рис. 1. Металлические предметы, используемые для демонстрации процедуры.

Измеренные плотности металлических образцов на Рисунке 1 представлены ниже.

В верхнем ряду слева направо:

Вероятно, чугун (7,13 г / см ³)
Алюминий высокой чистоты (2,70 г / см ³)
Красноватый медный сплав (возможно, 85% меди и 15% цинка, 8,23 г / см ³)
Медь высокой чистоты (8.88 г / см ³)

В нижнем ряду слева направо:

Цинковое литье (сплав неизвестен, 7,09 г / см ³)
Свинец высокой чистоты (11,20 г / см ³)
Олово высокой чистоты (7,27 г / см ³)
Желтый картридж, латунь (70% меди и 30% цинка, 8,45 г / см ³)

В каждом образце плотность определялась по приведенной выше формуле. Например, для алюминиевого объекта (б) масса оказалась равной 110.18 г в воздухе и 69,45 г в воде, что дает плотность 2,70 г / см ³. Для чугунного объекта (а) масса составила 209,47 г в воздухе и 180,13 г в воде, что дает 7,13 г / см ³. Для свинцового объекта (f) масса составила 102,44 г в воздухе и 93,31 г в воде, что дает 11,20 г / см ³.

Измеренные плотности алюминия, чугуна и свинца (2,70, 7,13 и 11,20 г / см ³) близки к известным значениям плотности (2,71, 7,20 и 11,33 г / см ³ из таблицы 1).Таким образом, предметы из алюминия и свинца легко идентифицируются по плотности.

Для чугуна одной плотности недостаточно, чтобы исключить другие металлы, такие как цинк (известная плотность 7,13 г / см ³). Когда плотность неизвестного металла приближается к плотности нескольких металлов и сплавов (например, цинка, железа и олова), тогда необходимо определить другие свойства, такие как магнетизм и цвет, чтобы помочь идентифицировать его.

Известная плотность выбранных металлов и сплавов

Известная плотность выбранных металлов и сплавов приведена в таблице 1 в порядке увеличения плотности (ASTM 2006, Lide 1998).

Таблица 1: известная плотность выбранных металлов и сплавов
Металл или сплав	Плотность (г / см ³)
Алюминий	2,71
Алюминиевые сплавы	2,66–2,84
цинк	7,13
Чугун (серое литье)	7,20
Олово	7.30
Сталь (углеродистая)	7,86
Нержавеющая сталь	7,65–8,03
Латунь (картридж: 70% меди, 30% цинка)	8,52
Латунь (красный: 85% меди, 15% цинка)	8,75
Нейзильбер (65% меди, 18% никеля, 17% цинка)	8,75
Бронза (85% меди, 5% олова, 5% цинка, 5% свинца)	8.80
Никель	8,89
Медь	8,94
Серебро	10,49
Свинец	11,33
Золото	19,30

Реквизиты баланса

Весы с возможностью взвешивания под весами обычно поставляются с крышкой под внутренним крюком.На рис. 2 показан пример расположения крышки на дне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0359
Рис. 2. Весы с возможностью взвешивания под весами.

На фиг. 3 показан увеличенный вид с закрытой крышкой; на рис. 4 крышка открыта, чтобы обнажить внутренний крючок.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0360
Рис. 3. Деталь нижней стороны весов с подвижной металлической крышкой, закрывающей внутренний крючок.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0361
Рис. 4. Деталь нижней стороны весов, показывающий внутренний крючок после поворота металлической крышки.

На рис. 5 показана металлическая проволока, изогнутая в виде крючков на обоих концах. На рис. 6 показан крючок на одном конце проволоки, прикрепленный к внутреннему крючку внутри весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0363
Рис. 5. Проволока с концами, загнутыми в виде крючка.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0362
Рис. 6. Деталь проволоки, загнутой в крючки с обоих концов. Верхний конец крючка прикреплен к другому крючку внутри весов.

На рис. 7 показаны весы, устанавливаемые на подставку из оргстекла с прорезью в верхней части. Отверстие обеспечивает доступ к крючку на нижней стороне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0365
Рисунок 7.Весы устанавливаются на подставку из оргстекла с крюком, который вот-вот пройдет через отверстие в подставке.

На рис. 8 показаны весы на подставке из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешиваемым на воздухе. На рис. 9 показаны весы на подставке из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешиваемым в воде. Меньшая подставка из оргстекла используется для поддержки стакана на нужной высоте.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0366
Рис. 8. Прямоугольный купон чистой меди, взвешиваемой на воздухе.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0367
Рис. 9. Прямоугольный купон из чистой меди, погруженной в воду.

На рис. 10 показан пример объекта с отверстием, в котором застряли пузырьки воздуха. Будьте осторожны, чтобы не захватить предметом пузырьки воздуха, так как это приведет к неточным показаниям.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0375
Рис. 10. Три пузырька воздуха застряли в отверстии.

Дополнительная информация

Использование других растворителей, кроме воды

Если погружать какой-либо предмет в воду, например железо, нецелесообразно, поскольку он очень подвержен коррозии, можно использовать органический растворитель, такой как ацетон или безводный этанол. Необходимо использовать надлежащую вентиляцию и соответствующие средства индивидуальной защиты. Обратитесь к паспорту безопасности (SDS) конкретного растворителя для рекомендованного оборудования.Плотность ацетона составляет 0,790 г / см ³, а плотность безводного этанола составляет 0,789 г / см ³, оба при 20 ° C. Тем, кому может понадобиться использовать одну из этих жидкостей, попробуйте измерить плотность объекта, используя воду и одну из этих жидкостей, и сравните результаты.

Советы по настройке весов

Альтернативная подставка для весов

Лист фанеры с отверстием можно прижать к краю прилавка, если нет подставки для балансировки (Рисунок 11).

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0296
Рис. 11. Платформа для весов, сделанная из фанеры и зажимов.

Весы без возможности взвешивания под весами

Весы без крюка для взвешивания можно использовать для определения плотности, но для этого требуется рама, чтобы подвешивать объект под весами и переносить вес объекта на весы. Баланс должен быть установлен на платформе; можно использовать установку, аналогичную показанной на рисунке 11.(В этом случае отверстие в дереве на Рисунке 11 не требуется.) Затем вокруг весов и платформы устанавливают четырехстороннюю рамку (имеющую форму рамки для рисунка), опираясь только на чашу весов и не касаясь ее. другая часть баланса (рисунок 12). Весы тарируют с установленной рамой и крюком, затем объект прикрепляют к крюку на раме и взвешивают в воздухе и в жидкости, как в этапах 4–9 процедуры «Определение плотности металла».

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0298
Рис. 12. Вид спереди (левая сторона рисунка) и вид сбоку (правая сторона), показывающие весы без возможности взвешивания ниже весов. Верхний сегмент прямоугольной рамки опирается на чашу весов, а предмет прикрепляется к нижнему сегменту.

Наука, лежащая в основе измерений плотности

Плавучесть и принцип Архимеда

Техника этой процедуры восходит к третьему веку до нашей эры. В своей книге «Плавающие тела» Архимед Сиракузский предположил, что если объект погрузить в жидкость и взвесить, он будет легче, чем его истинный вес, по весу вытесняемой им жидкости.История гласит, что Архимед использовал эту идею, чтобы показать, что корона не была чистым золотом, а скорее смесью золота и серебра (Heath 1920).

Объект кажется более легким в жидкости, потому что на него действует сила, называемая выталкивающей силой. Сила возникает из-за того, что давление в жидкости увеличивается с глубиной, поэтому давление на нижнюю часть объекта (толкающее объект вверх) выше, чем давление на верхнюю часть (толкающее его вниз). Разница между давлением, направленным вверх и вниз, создает подъемную силу.Выталкивающая сила, толкая объект вверх, действует против силы тяжести, которая тянет объект вниз. Если подъемная сила меньше силы тяжести, объект утонет, но будет казаться, что в жидкости он весит меньше, чем в воздухе. Если выталкивающая сила больше силы тяжести, объект всплывет к поверхности жидкости.

Плотность объекта рассчитывается по формуле, приведенной ранее.

Когда плотность известна, ее можно использовать для расчета объема объекта по следующей формуле:

Объем объекта = (масса в воздухе) / (плотность объекта)

Подобно воде, воздух также производит подъемную силу.(Вот почему гелиевые шары плавают вверх.) Выталкивающая сила воздуха слишком мала, чтобы иметь значение в этой процедуре, но ее необходимо учитывать, когда требуется высокая точность взвешивания (Skoog et al. 2014).

Плотность определяется по вытесненному объему

Более простой, но менее точный способ измерения плотности — поместить объект в жидкость и измерить объем вытесненной жидкости. Это можно использовать для небольших объектов, которые помещаются в градуированный цилиндр, например, чтобы решить, сделан ли объект из свинца или менее плотного металла.

Порядок действий следующий. Найдите градуированный цилиндр диаметром не намного больше, чем объект. Определите массу объекта с помощью подходящих весов. Добавьте воду в мерный цилиндр и запишите начальный объем. Полностью погрузите объект в воду, стараясь не образовывать пузырьков, а затем запишите объем во второй раз. Объем объекта равен разнице конечного и начального объемов, считываемых с градуированного цилиндра, а плотность — это масса, деленная на объем объекта.

В качестве примера была измерена фигурка лося. Масса 4,088 г. На рис. 13 фигурка показана за пределами градуированного цилиндра, а на рис. 14 — в погруженном состоянии. Вода в градуированном цилиндре увеличилась с 5,0 мл до 5,6 мл при погружении фигурки, что привело к изменению объема на 0,6 мл. Без учета ошибок измерения объема плотность рассчитывается и составляет 4,088 г / 0,6 мл = 6,8 г / см ³. (Примечание: 1 мл = 1 см ³.) Это меньше плотности цинка и может указывать на сплав цинка и более легкого металла, возможно, магния или алюминия.Но, учитывая небольшой объем, есть неточности в измерениях. С помощью градуированного цилиндра объем можно измерить только с точностью до 0,1 мл, поэтому объем может составлять от 0,5 до 0,7 мл. Таким образом, плотность может быть где угодно от 4,088 г / 0,7 мл = 5,8 г / см ³ до 4,088 г / 0,5 мл = 8,2 г / см ³. В этом диапазоне измерений фигурка может быть из цинка, железа, олова, стали или других сплавов, но не из чистого алюминия или чистого свинца. Фактически, анализ показал, что это олово, имеющее плотность 7.30 г / см ³.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0373
Рис. 13. Небольшой металлический предмет перед погружением в воду в мерном цилиндре на 25 мл. Обратите внимание на уровень воды.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0374
Рис. 14. Небольшой металлический предмет после погружения в воду в мерном цилиндре объемом 25 мл. Уровень воды примерно на 0,6 мл больше, чем до погружения объекта.

Другое применение

Вышеуказанные процедуры можно использовать не только для идентификации металлов по их плотности.

Вес для литья металлов

При отливке скульптуры необходимо оценить количество металла, необходимое для заполнения формы модели скульптуры. Если отливаемую модель можно погрузить в воду, объем модели можно определить с помощью описанных выше методов. Тогда необходимая масса m металла может быть рассчитана из объема V модели и плотности металла ρ по формуле m = ρV.(Имейте в виду, что обычно требуется дополнительный металл для заполнения каналов, которые направляют расплавленный металл в форму.)

Благодарности

Особая благодарность Миган Уолли, Люси ‘т Харт и Кэтрин Мачадо, бывшим стажерам CCI, за их помощь в разработке этой заметки.

Список литературы

ASTM G1-03. «Стандартная практика подготовки, очистки и оценки образцов для испытаний на коррозию». В Ежегодной книге стандартов ASTM, т. 03.02. Вест Коншохокен, Пенсильвания: Американское общество испытаний и материалов, 2006, стр.17–25.

Heath, T.L. Архимед. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макмиллан, 1920.

Lide, D.R., ed. CRC Справочник по химии и физике, 79-е изд. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1998, стр. 12-191–12-192.

Скуг, Д.А., Д.М. Уэст, Ф.Дж. Холлер и С. Присядь. Основы аналитической химии, 9-е изд. Бельмонт, Калифорния: Брукс / Коул, 2014 г., стр. 22–23.

По сценарию Линдси Селвин

Également publié en version française.

ISSN 1928-1455

ПЛОТНОСТЬ СТАЛИ: определение, свойства и состав.

СТАЛЬ

Это металл, образованный, среди прочего, из сплава железа и углерода. Это высокая прочность на разрыв и низкая стоимость, это основной компонент, используемый в зданиях, инфраструктуре, инструментах, автомобилях, лодках, машинах, бытовой технике, оружии и многих других областях.

КУПИТЬ СТАЛЬНОЙ ПРОВОД В AMAZON

Плотность стали

Плотность стали варьируется в зависимости от компонентов сплава, но обычно составляет от 7750 до 8050 кг / м3 (484 и 503 фунта / куб. Фут) или от 7,75 до 8,05 г / см3 (4,48 и 4, 65 унций / кубический дюйм).Он рассчитывается путем деления массы на объем.

Свойства стали

Свойства, которые необходимо учитывать при выборе изделий из стальных конструкций, следующие:

Упорство

Это свойство, указывающее на устойчивость материала к разрушению, порезам, царапинам или другим формам истирания. Как правило, чем тверже материал, тем выше его прочность.

Поглощая напряжение и давление внезапного удара или нагрузки, в случае стали, она имеет тенденцию улучшаться с повышением температуры.

Свариваемость

Все стали в основном пригодны для сварки, однако при сварке используется локальное применение стали для плавления, которая затем охлаждается, и это охлаждение может быть быстрым из-за окружающего материала и его готовности рассеивать тепло.

Если сварной шов небольшой, для плавления требуется мало материала и индуцированного тепла, но это может вызвать упрочнение зоны термического влияния и снижение ударной вязкости.

Кроме того, от элементов сплава зависит его восприимчивость к хрупкости, но есть свои варианты в зависимости от содержания углерода.

Прочность

Тип и степень защиты требуемого покрытия зависит от степени воздействия, местоположения, срока службы конструкции, нагрузки и т. Д. Несмотря на то, что доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они не часто используются в строительстве и других сферах применения. .

Некоторые из наиболее часто используемых мер по предотвращению воздействия ржавчины на сталь — это окраска или гальванизация.

Пластичность

Это свойство определяет степень, в которой материал может быть деформирован или удлинен между началом работы и последующим разрушением из-за приложенной к нему растягивающей нагрузки.

Учет пластичности материала очень важен для проектирования, поскольку необходимо учитывать несколько аспектов, как они есть:

Распределение напряжений в предельном состоянии материала
уменьшить распространение усталостного растрескивания
гибка и правка
в сварочных производственных процессах

Прочность

Эксплуатационная прочность — это наиболее распространенное свойство, используемое проектировщиком, поскольку оно лежит в основе почти всех правил, приведенных в нормах проектирования.

Стандарты на продукцию

также определяют допустимый диапазон значений максимальной прочности на разрыв.

Определение или значение стали

То есть сталь или обладает некоторыми характеристиками, присущими стали, а также прочностью или упругостью, как сталь.

Стальной трос

Стальная проволока — это разновидность механического троса, образованного набором стальных или железных проволок, которые образуют единое тело в качестве рабочего элемента. Эти провода могут быть намотаны спирально в один или несколько слоев, обычно вокруг центрального провода, образуя спиральные кабели.

Кабель этого типа можно намотать по спирали вокруг сердечника или сердечника. Эти кабели можно рассматривать как элементы и образуют защитные тросы. Их также можно соединить рядом, образуя плоские кабели.

Стальная проволока

Проволока — это уникальный электрический проводник, проводящая душа которого состоит из одного элемента или проводящего провода. Стальные провода очень прочные и с ними легко работать. Его можно адаптировать к любой форме, и некоторые из этих стальных проволок имеют глазурь.

Стальной гвоздь

Стальные гвозди

используются в бесчисленном множестве применений, но не все гвозди подходят для всех видов работ. Очень важно правильно выбрать гвоздь для выполняемой работы.

Узнайте, как правильно выбрать гвоздь.

Также можно сказать, что гвоздь — это тонкая деталь, используемая для удержания или фиксации двух или более деталей. Его длина, размер и стиль варьируются, от маленьких шпилек до тяжелых гвоздей. Обычно гвоздь состоит из трех основных частей: кончика, стержня или корпуса и головки.В настоящее время эта конструкция сделана из стальной проволоки.

Как сваривать стальную проволоку?

Самым идеальным был бы аппарат MIG, но если у вас нет этого типа аппарата, с обычным дуговой сваркой и тонким электродом вы сможете сваривать проволоку так, как вам нужно.

Расход сварочного аппарата дуги или MIG зависит от его точки интенсивности работы. Однако для выполнения требуемой работы будет достаточно электродов 2 мм² и хорошо откалиброванного дугового аппарата.

Как сверлить стальной металл?

Сталь

— очень полезный продукт. Отчасти ценится за внешний вид, высокую твердость, долговечность, полезность и другие аспекты. Он может быть чисто функциональным или декоративным. Это сплав железа и углерода.

Сталь широко используется в бытовых приборах и декоративных элементах, но также очень полезна во многих отраслях промышленности, таких как транспорт, химическая и нефтехимическая промышленность и, конечно же, в архитектуре.

Вы можете придать ему любую форму, и он изготавливается для множества применений, но важно знать, как его проткнуть, чтобы добиться правильного использования и соответствовать необходимым требованиям.

Перфорирование стали в металле необходимо:

Правильное оборудование, качественные инструменты, такие как сверла, будут иметь значение в этом процессе из-за больших трудностей и стоимости самой стали.
Он использует защитное оборудование для защиты от образования кусков стали и металлической стружки, которые прыгают в воздухе при сверлении.
Закрепите сталь на плоской, хорошо освещенной поверхности с помощью специальных пластиковых ручек или креплений.
Тщательно измерьте место, где вы собираетесь сверлить, отметив точку как цель места для сверления.
Можно сделать отметку на стали несмываемым маркером. Можно обрамить участок малярным скотчем, чтобы сохранить концентрацию и защитить прилегающую к нему территорию. Затем вы можете приступить к просверливанию участка с помощью подходящего сверла, чтобы получить желаемое отверстие.

Как резать стальную проволоку?

Для резки стальных тросов вам понадобятся такие инструменты, как плоскогубцы или специальные ножницы для этой работы, пример этих инструментов следующий:

Резак для стального кабеля KNIPEX для кабелей в стальной оболочке (кабели SWA)
Обеспечивает чистый, гладкий срез без повреждения кабеля.
У него более твердая режущая кромка, адаптированная к стальной оболочке кабелей.
Чтобы отрезать кабели с помощью этого инструмента, выполните следующие действия:
Первое, что нужно сделать, это открыть стопорную пластину, а затем вытащить всю ручку, этот инструмент имеет специальную закаленную режущую кромку, идеально подходящую для резки стали.
После того, как блокирующая пластина открыта, делается разрез.
Распил должен производиться по проверенному принципу храповика.
Этот инструмент снижает усилие за счет приведения в движение трехступенчатой звездочки.Стабильная опорная поверхность облегчает резку.

Помимо этого инструмента, есть много других, которые могут быть полезны при резке стальных тросов. Другой метод резки может заключаться в использовании лезвия для черновой обработки, которое режет быстрее, чем плоскогубцы или ножницы.

Как сложить стальную проволоку?

Есть много способов согнуть кусок проволоки с помощью специализированных станков, с помощью плоскогубцев, служащих опорой, и даже руками, которым для защиты рук потребуются перчатки, это можно сделать в некоторых случаях, когда проволока натянута. очень худой.

Вы также можете использовать более рустикальные методы, изобретенные вами или с помощью какой-либо машины, изготовленной вами в домашних условиях.

Состав стали

Основным компонентом стали является железо и сплав между ним и некоторыми другими материалами, такими как углерод, хром, марганец, никель, фосфор, сера и другие.

Различные вариации в его составе отвечают за разные марки стали.

С количеством углерода от 0.03% и 2,14% от массы его состава.

В зависимости от температуры он также имеет различные составляющие от более низкой до более высокой твердости, а именно: перлит, феррит и цементит. Сталь состоит из железа и других элементов, таких как углерод, марганец, фосфор, никель, сера, хром и другие элементы. Изменения в его составе уступают место большому разнообразию марок стали и свойств стали. Железо — его основной компонент. Когда углерод, неметаллический, добавляется к железу в количестве более 2.На 1% получается сплав, известный как сталь.

Каждый элемент, добавляемый к основному составу стали, оказывает определенное влияние на свойства стали. Эти добавки и изменения в составе стали ответственны за широкий спектр марок стали и свойств стали. Например, подходящий состав стали обеспечивает повышенную прочность и возможность использовать экономичные методы термообработки.

Химический состав стали очень важен для качества оцинкованного покрытия, так как происходит металлургическая реакция между цинком и железом.Например, содержание кремния в стали от 0,05% до 0,11% и выше 0,25% приведет к аномальному быстрому росту слоев сплава цинк-железо.

Фактически, кремний заставляет реакцию цинкования продолжаться без ослабления, и в конечном итоге в процессе расходуется самый внешний слой чистого цинка. Это не только делает покрытие толще, чем обычно, но и, скорее всего, полностью состоит из слоев сплава. Повышенное присутствие этих слоев сплава в полученном покрытии часто бывает хрупким и имеет темно-серый матовый оттенок.

Классификация стали

Существует несколько способов классификации стали, это будет зависеть от ее сплава с другими элементами, механических свойств, физико-химических свойств, среди других критериев, используемых для ее классификации, это также зависит от страны, в которой проводится категоризация.

Ниже приводится классификация, сделанная с учетом нескольких аспектов, которые следует выделить:

По способу работы

Многослойная сталь
Кованая сталь
Литая сталь

По структуре и составу

Легированные или специальные стали
Сталь обыкновенная
Специальные стали или сплавы изготавливаются из материалов, отличных от углерода, которые изменяют свои свойства, и классифицируются в соответствии с их влиянием:
Элементы, повышающие твердость, такие как алюминий, никель, фосфор, медь, а также другие элементы, обеспечивающие большую твердость, такие как ванадий, молибден, титан, вольфрам, кобальт, марганец и хром.
Элементы, изменяющие критические температуры превращения:
Те, которые понижают критические точки: медь, никель и марганец.
Те, которые поднимают критические точки: алюминий, ванадий, кремний, вольфрам и молибден.
Хром увеличивает критические точки, если содержание углерода высокое, и уменьшается, если содержание углерода низкое.

Элементы, изменяющие свою устойчивость к коррозии или ржавчине:

Коррозионная стойкость: хром
Стойкость к окислению: Вольфрам и молибден
Элементы, ограничивающие увеличение размера зерна: алюминий, титан и ванадий
Элементы, определяющие прокаливаемость:
Повышает прокаливаемость: марганец, молибден, хром, никель и кремний.
Снижает прокаливаемость: кобальт.

По использованию

Сталь Quick Cut
Резка стали
Самозакаливающаяся сталь
Сталь для магнитов или магнитов
Конструкционная сталь
Сталь недеформируемая
Нержавеющая сталь
Пружинная сталь
Инструментальная сталь
Огнеупорная сталь
Подшипниковая сталь

Применение стали

Первые применения стали включали инструменты, оружие и кухонные принадлежности, поскольку сталь сохраняла свои края и форму.Сталь применяется практически во всех отраслях промышленности и имеет широкие области применения и функциональность.

Это лишь некоторые из областей, в которых он играет ведущую роль:

Отрасли в целом
Здравоохранение
Автомобильная промышленность
Кухня и посуда
Строительство
Музыкальные инструменты
Швейное дело
Марина
Электроника
Бытовая техника
Инструменты и запчасти
Пивоварня
Пищевое оборудование
Холодильное оборудование
Санитарные аксессуары
Клапаны, среди прочего.

Как рассчитать плотность стали на практическом примере Видео

Плотность нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — это материал с высокой устойчивостью к коррозии, который может использоваться в конструкциях, ручных инструментах, посуде и т. Д. Особенно там, где требуется качественная обработка поверхности и устойчивость к ржавчине.

Его плотность составляет от 7,8 г / см 3 до 8,03 г / см 3

Нержавеющие стали выбираются прежде всего из-за их коррозионной стойкости.Они используются почти 100 лет, и поэтому важны их долговечность, внешний вид и чистота. Их можно найти в домах, престижных зданиях, на транспорте, при транспортировке продуктов питания и напитков, на химических заводах и в медицинском оборудовании с плотностью 0,0078.

Плотность нержавеющей стали 304

Нержавеющая сталь марки

марки 304 обычно считается самой распространенной аустенитной нержавеющей сталью. Он содержит высокое содержание никеля, которое обычно составляет от 8 до 10,5 весовых процентов, и большое количество хрома, приблизительно от 18 до 20 весовых процентов.

Другие важные легирующие элементы включают марганец, кремний и углерод. Остальной химический состав в основном состоит из железа. Плотность 8,03.

Самая популярная аустенитная нержавеющая сталь — это нержавеющая сталь марки 304, которая в основном содержит 18% хрома и 8% никель, а содержание углерода ограничено максимум 0,08%.

Он широко применяется в химической, фармацевтической, алкогольной, авиационной, морской, архитектурной, пищевой и транспортной отраслях.

Другое применение в столовых приборах, посуде, раковинах, покрытиях лифтов и в ряде других областей применения, которые вы можете найти.

Плотность нержавеющей стали в кг / м3

Нержавеющая сталь — это феррохромовый сплав с минимум 11% хрома.

Когда в сплав входят другие элементы, они могут образовывать широкий спектр материалов, более известных как семейство нержавеющей стали.

Среди элементов сплава выделяются два: хром, который является элементом, который присутствует во всех нержавеющих сталях из-за его способности противостоять коррозии, и никель, благодаря памяти в оказываемых механических свойствах.

Плотность стали варьируется в зависимости от компонентов сплава и обычно составляет от 7 750 до 8 050 кг / м 3. Средняя плотность стали составляет 7850 кг / м 3.

Плотность черной стали

Она широко известна как основная сталь, то есть обычное обычное железо, получаемое непосредственно в процессе литья. Этот вид стали не прошел обработки.

Также можно сказать, что это плоский продукт, полученный прокаткой стальных слябов, предварительно нагретых до средней температуры 1250 ºC, эта сталь подходит для черновой обработки и для конденсационных деформаций.

Существуют различные типы черных сталей, которые определяются их углеродным составом и твердостью, что придает им различное качество.

Таблица размеров — это способ измерения толщины стального листа, будь то полированный чугун (HP) или черный чугун (HN), с учетом плотности стали 7,85 г / см3. Обычно это универсальная форма, которая используется в мире стали и строительства.

Этот вид стали используется для изготовления труб.Одна из характеристик труб из черной стали или черного железа заключается в том, что при контакте с воздухом они начинают окисляться, покрываясь очень характерной темно-коричневой пленкой. Самый рекомендуемый способ избежать этого — усилить защиту трубы.

Из-за этого события черные стальные трубы нельзя использовать для труб для питьевой воды, но их использование больше связано с промышленным сектором.

В момент попадания в круговорот воды, то есть во влажную среду, первое соединение, которое образуется, представляет собой гидроксид двухвалентного железа, который соответственно растворим, а затем превращается в оксид железа, который менее полезен для здоровья. и помогает циркуляции воды.

Плотность углеродистой стали

Когда легированное железо смешивается с углеродом, это называется углеродистой сталью, где легированная сталь — это тип стали, к которой другие легирующие элементы намеренно прикреплены для изменения характеристик стали, и ее плотность составляет 7,84 г / см 3.

Важная часть производимой стали этого типа идет на строительство конструкций. В этой категории можно выделить два основных использования: железобетонные и стальные конструкции.

В первом круглом железе используется в качестве армирования бетона, первый работает за счет тяги, а второй — сжатия. В случае стальной конструкции1 элементы используются как профили, соединяемые между собой болтовыми или сварными соединениями.

Использование, которое становится известным и важным, — это смешанная конструкция2, которая объединяет стальные конструкции, встроенные в железобетон или железобетон внутри несущей трубы.

Углеродистая сталь имеет сложный химический состав, помимо железа и углерода, который обычно не превышает 1%, в сплаве есть другие элементы, необходимые для его производства, такие как кремний и марганец, а также другие элементы, которые считаются примесями, поскольку о сложности их полного исключения — сера, фосфор, кислород, водород.

Повышение содержания углерода в стали повышает ее сопротивление растяжению, также увеличивает показатель хладостойкости и вызывает снижение ударной вязкости и пластичности.

Плотность проката

Это специальная сталь, адаптированная для обеспечения особых магнитных свойств: гистерезиса небольшой площади, приводящего к низким потерям мощности за цикл, низким потерям в сердечнике и высокой проницаемости. Его плотность 0,0078.

Этот тип стали используется во многих строительных отраслях, которые являются частью конструкций здания, чтобы обеспечить необходимую поддержку и, таким образом, противостоять весу материалов, людям, которые будут там жить, течению времени, а также стихийным бедствиям. что может произойти.

Плотность стали S275

Известная как обычная углеродистая конструкционная сталь с минимальным пределом прочности на разрыв 36 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, она очень похожа на ASTM A36 как по химическим, так и по физическим свойствам.

Этот стальной лист S275 можно скреплять болтами, склепывать и сваривать в любой области строительства и изготовления, включая мосты и другие общие структурные проекты в этой области.

Это также железный сплав с прилипшим к нему небольшим количеством углерода, что делает его очень твердым и прочным.Сегодня широко применяется для изготовления металлических конструкций: складов, зданий, складов… Плотность стали S275 составляет 7850 кг / м3.

Плотность стали в г / см3

Зависит от компонентов сплава, но обычно составляет от 7,75 до 8,05 г / см3. Средняя плотность стали составляет 7,85 г / см3.

Плотность стали кг / мм3

Применяя стальное покрытие плотностью от кг / м³ до кг / мм3, получаем следующий результат:

7,85 кг / м3 = 7,85E-9 кг / мм3

Плотность стали 4140

Это одна из низколегированных сталей с содержанием хрома, молибдена, марганца, которые отличаются прочностью, хорошей прочностью на скручивание и хорошей усталостной прочностью.

4140 используется в огромном количестве приложений, слишком многочисленных, чтобы упоминать здесь.

Как и все низколегированные стали, штамповка может выполняться обычными методами со сплавом в отожженном состоянии. Эти сплавы обладают хорошей пластичностью, но более устойчивы, чем углеродистая сталь, и поэтому для их образования обычно требуется большее усилие или давление.

4140 может быть кован при температуре от 2200 F до 1700 F и его плотности (фунт / куб. Дюйм) 0,28.

Легированная сталь

AISI 4140 имеет хорошую обрабатываемость в отожженном состоянии.

Легированная сталь AISI 4140 нагревается до 845 ° C (1550 ° F) с последующим масляным охлаждением. Перед отверждением его можно нормализовать путем нагревания до 913 ° C (1675 ° F) в течение длительного периода времени с последующим охлаждением на воздухе.

Легированная сталь AISI 4140 может свариваться всеми традиционными методами. Однако механические свойства этой стали будут затронуты, если она будет свариваться в условиях термообработки, и после этого должна быть проведена термообработка после сварки.

Плотность алюминия

Это серебристый металл, очень легкий, устойчивый к окислению и очень хороший проводник. Этот металл широко используется во многих областях и отраслях промышленности, является химическим элементом с символом Al и атомным номером 13.

Плотность 2.700 кг / м3

Плотность меди

Это мягкий, ковкий, пластичный металл с довольно высокой электрической и теплопроводностью, представлен в таблице химических элементов под обозначением Cu и атомным номером 29, обладает антимикробным действием благодаря своему биостатическому состоянию, широко используется в электротехническая промышленность, судостроение, архитектура и электроника.

Его плотность: 8,96 г / см3.

Плотность бетона

Этот материал, используемый в строительстве, представляет собой композицию агломерата, который в большинстве случаев представляет собой цемент, некоторые заполнители, которые могут быть: песок, гравий или гравий и воду, и в некоторых случаях некоторые специальные добавки.

Его плотность: 2,3 г / см3

Относительная плотность стали

Одним из физических свойств стали, имеющих большое значение для ее функциональности, является ее плотность, которая представляет собой единицу веса любого материала, выраженную в фунтах на дюйм, граммах на см и т. Д., При некоторой эталонной температуре, которая обычно составляет 20 ºС. С.

Трудно установить физические и механические свойства стали из-за того факта, что они различаются в зависимости от изменений в ее составе и различных термических, химических или механических обработок, с помощью которых можно получить стали с комбинациями подходящих характеристик для бесконечное количество приложений, для этого необходимо знать их свойства и полезность каждого из них.

Обращаясь к стали, можно сказать, что ее средняя плотность составляет 7850 кг / м³. Тем не менее, сталь может изменять плотность, когда тип сплава меняется на другой элемент, помимо основных, которыми являются железо и углерод, примером этого является нержавеющая сталь, которая имеет плотность 7980 кг / м³ по сравнению с чистой. сталь, не подверженная каким-либо модификациям.

Что такое точка плавления стали?

Это зависит от сплава стали, о котором вы говорите.В наши дни термин «сплав» почти всегда используется неправильно, особенно среди велосипедистов. Они используют этот термин для обозначения алюминия.

Термин «сплав» означает смесь металлов любого типа. Почти весь металл, используемый сегодня, представляет собой смесь и, следовательно, сплав.

В большинство сталей добавлены другие металлы для регулирования ее свойств, таких как прочность, коррозионная стойкость или простота изготовления.

Сталь — это только железный элемент, который был обработан для контроля количества углерода.Железо, извлеченное из земли, плавится при температуре около 1510 ° C (2750 ° F). Сталь часто плавится при температуре около 1370 ° C (2500 ° F).

Вариации плотности стали

Плотность чистого железа составляет 7,90 г / м³ при 20ºC. С другой стороны, плотность и вес оцинкованной стальной проволоки с небольшим цинковым покрытием класса A составляет 7,83 г / м³ при 20 ° C с таким же покрытием, но класса B 7,80 г / м³ и с покрытием класса C 7,78 г / м³.

Существуют также другие типы плотности, в которых сталь является частью элемента, и свойства каждого металла, например, алюминий.

Как рассчитать плотность стали?

Например, если вы хотите рассчитать, сколько весит стальная пластина площадью 40 квадратных метров и толщиной 2,5 дюйма, как это сделать, не взвешивая ее на весах, из-за ее размера, только с учетом ее удельного веса.

Плотность стали 7,850 кг / м3. Если вы хотите рассчитать вес этой плиты, вы должны применить…

Вес = удельный вес x объем
Удельный вес = плотность x вес
Удельный вес = 7850 кг / м3 x 9.8 м / с2
Удельный вес = 76,930 Н / м3
Объем = 40 м2 x Толщина. Толщина = 2,5 дюйма x 0,0254 м / дюйм = 0,0635 м
V = 40 м2 x 0,0635 м = 2,54 м3. Следовательно, вес этой плиты составляет…
Вес = 76,930 Н / м3 * 2,54 м3 = 195,402,2 Ньютона. Масса плиты…
Масса = плотность x Объем
Масса = 7850 кг / м3 x 2,54 м3. Масса = 19 939 кг.
Прочие формы стали Плотность
Плотность стали в фунтах на дюйм
Плотность стали на линейный метр
Плотность стали на кубический метр
Плотность стали по диаметру
Плотность стали в фунтах на кубический фут
Плотность стали в фунтах на галлон

Связанные темы

Другие интересные темы в ALPHAPEDIA

Изображения плотности стали

Resumen / Summary

Título / Название статьи

ПЛОТНОСТЬ СТАЛИ

Описание / Описание

Плотность стали, медь, бетон, нержавеющая сталь.Классификация, ее приложения и формулы. Найдите всю информацию.

Автор / Автор

Хуан Карлос Франко

Имя автора / издателя

АЛЬФАПЕДИЯ

Логотип

/ Логотип издателя

Справочник по металлам Smithells, издание шестое (Книга)

Брандес, Е. А. Справочник по металлам Smithells , шестое издание .США: Н. П., 1983. Интернет.

Брандес, Е. А. Справочник по металлам Smithells , шестое издание . Соединенные Штаты.

Брандес, Э. А. Сб. «Справочник по мелким металлам. Издание шестое». Соединенные Штаты.

@article {osti_7253047, title = {Справочник по металлам Smithells, шестое издание}, author = {Brandes, E A}, abstractNote = {Это издание было обновлено, чтобы включить последние разработки в этой области.Например, глава о покрытиях, осажденных из паровой фазы, предлагает сводку ранее широко разрозненных данных. Кроме того, были существенно переработаны главы, посвященные металлографии, твердым металлам, трению и износу, коррозии, пайке и пайке. Основные разделы: общие физические и химические константы; Рентгеновский анализ металлических материалов; Кристаллография; Кристаллохимия; Полезные для металлургии полезные ископаемые; Термохимические данные; Физические свойства расплавленных солей; Металлография; Диаграммы равновесия; Газометаллические системы; Диффузия в металлах; Общие физические свойства; Упругие свойства, демпфирующая способность и сплавы с памятью формы; Измерение температуры и термоэлектрические свойства; Электронная эмиссия; Электрические свойства; Стали и сплавы с особыми магнитными свойствами; Механические испытания; Механические свойства металлов и сплавов; Твердые металлы; Смазочные материалы; Трение и износ; Литейные сплавы и данные литейного производства; Огнеупорные материалы; Топливо; Среды термической обработки; Лазерная обработка металла; Руководство по борьбе с коррозией; Гальваника и обработка металлов; Сварка; Пайка и пайка; Покрытия, осажденные из паровой фазы; Сверхпластичность; Индекс.}, doi = {}, url = {https://www.osti.gov/biblio/7253047}, журнал = {}, номер =, объем =, place = {United States}, год = {1983}, месяц = {1} }

Как оценить материалы — свойства, которые необходимо учитывать

Есть разница между механическими и физическими свойствами сплава.

Физические свойства — это вещи, которые можно измерить. Это такие вещи, как плотность, температура плавления, проводимость, коэффициент расширения и т. Д.
Механические свойства — это то, как металл ведет себя при приложении к нему различных сил. Сюда входят такие вещи, как прочность, пластичность, износостойкость и т. Д.

Механические и физические свойства материалов определяются их химическим составом и их внутренней структурой, например размером зерна или кристаллической структурой.Обработка может сильно повлиять на механические свойства из-за перестройки внутренней структуры. Процессы металлообработки или термическая обработка могут влиять на некоторые физические свойства, такие как плотность и электропроводность, но эти эффекты обычно незначительны.

Механические и физические свойства являются ключевым фактором, определяющим, какой сплав считается подходящим для данного применения, когда несколько сплавов удовлетворяют условиям эксплуатации. Практически в каждом случае инженер проектирует деталь так, чтобы она работала в заданном диапазоне свойств.Многие механические свойства взаимозависимы: высокие характеристики в одной категории могут сочетаться с более низкими характеристиками в другой. Например, более высокая прочность может быть достигнута за счет более низкой пластичности. Таким образом, широкое понимание среды, в которой работает продукт, приведет к выбору лучшего материала для применения.

Описание некоторых общих механических и физических свойств предоставит информацию, которую разработчики продукта могут учитывать при выборе материалов для данного применения.

Электропроводность
Коррозионная стойкость
Плотность
Пластичность / пластичность
Эластичность / жесткость
Вязкость разрушения
Твердость
Пластичность
Прочность
Износостойкость

Расширяя эти определения:

1. Электропроводность

Теплопроводность — это количество тепла, протекающего через материал.Он измеряется как один градус в единицу времени на единицу площади поперечного сечения на единицу длины. Материалы с низкой теплопроводностью могут использоваться в качестве изоляторов, а материалы с высокой теплопроводностью — в качестве теплоотвода. Металлы с высокой теплопроводностью могут быть кандидатами для использования в таких приложениях, как теплообменники или охлаждение. Материалы с низкой теплопроводностью могут использоваться в высокотемпературных приложениях, но часто для высокотемпературных компонентов требуется высокая теплопроводность, поэтому важно понимать окружающую среду.Электропроводность аналогична измерению количества электричества, которое передается через материал известного поперечного сечения и длины.

2. Коррозионная стойкость

Коррозионная стойкость описывает способность материала предотвращать естественное химическое или электрохимическое воздействие атмосферы, влаги или других агентов. Коррозия принимает различные формы, включая точечную коррозию, гальваническую реакцию, коррозию под напряжением, расслоение, межкристаллитную коррозию и другие (многие из которых будут обсуждаться в других выпусках информационных бюллетеней).Коррозионная стойкость может быть выражена как максимальная глубина в милах, до которой может проникнуть коррозия за один год; он основан на линейной экстраполяции проникновения, происходящего в течение срока службы данного теста или услуги. Некоторые материалы по своей природе устойчивы к коррозии, в то время как для других необходимо нанесение гальванического покрытия или покрытий. Многие металлы, принадлежащие к семействам, устойчивым к коррозии, не полностью защищены от нее и по-прежнему зависят от конкретных условий окружающей среды, в которых они работают.

3. Плотность

Плотность, часто выражаемая в фунтах на кубический дюйм, граммах на кубический сантиметр и т. Д., Описывает массу сплава на единицу объема. Плотность сплава определяет, сколько будет весить компонент определенного размера. Этот фактор важен в таких приложениях, как аэрокосмическая или автомобильная промышленность, где важен вес. Инженеры, которым нужны компоненты с меньшим весом, могут искать менее плотные сплавы, но при этом должны учитывать соотношение прочности и веса.Можно выбрать материал с более высокой плотностью, такой как сталь, например, если он обеспечивает более высокую прочность, чем материал с более низкой плотностью. Такую часть можно было бы сделать тоньше, чтобы меньше материала могло компенсировать более высокую плотность.

4. Пластичность / пластичность

Пластичность — это способность материала пластически деформироваться (то есть растягиваться) без разрушения и сохранять новую форму при снятии нагрузки. Думайте об этом как о способности растянуть данный металл в проволоку.Пластичность часто измеряется с помощью испытания на растяжение в виде процента удлинения или уменьшения площади поперечного сечения образца до разрушения. Испытание на растяжение также можно использовать для определения модуля Юнга или модуля упругости, важного отношения напряжение / деформация, используемого во многих расчетах конструкции. Склонность материала противостоять растрескиванию или разрушению под напряжением делает пластичные материалы подходящими для других процессов металлообработки, включая прокатку или волочение. Некоторые другие процессы, такие как холодная обработка, делают металл менее пластичным.

Пластичность, физическое свойство, описывает способность металла формироваться без разрушения. Давление или сжимающее напряжение используется для прессования или свертывания материала в более тонкие листы. Материал с высокой пластичностью сможет выдерживать более высокое давление без разрушения.

5. Эластичность, жесткость

Эластичность описывает тенденцию материала возвращаться к своему первоначальному размеру и форме после устранения деформирующей силы. В отличие от материалов, которые демонстрируют пластичность (где изменение формы необратимо), эластичный материал вернется к своей предыдущей конфигурации после снятия напряжения.

Жесткость металла часто измеряется модулем Юнга, который сравнивает соотношение между напряжением (приложенной силой) и деформацией (результирующей деформацией). Чем выше модуль упругости, а это означает, что большее напряжение приводит к пропорционально меньшей деформации, тем жестче материал. Стекло может быть примером жесткого материала с высоким модулем упругости, а резина — материалом, который демонстрирует низкую жесткость / низкий модуль упругости. Это важное соображение при проектировании для приложений, где требуется жесткость под нагрузкой.

6. Вязкость разрушения

Ударопрочность — это мера способности материала противостоять ударам. Эффект удара — столкновение, которое происходит в течение короткого периода времени — обычно больше, чем эффект более слабой силы, действующей в течение более длительного периода. Таким образом, следует учитывать ударопрочность, когда приложение включает повышенный риск удара. Некоторые металлы могут приемлемо работать при статической нагрузке, но разрушаться при динамических нагрузках или при столкновении.В лаборатории удар часто измеряется с помощью обычного теста Шарпи, когда взвешенный маятник ударяет по образцу напротив обработанного V-образного паза.

7. Твердость

Твердость определяется как способность материала сопротивляться постоянному вдавливанию (то есть пластической деформации). Как правило, чем тверже материал, тем лучше он сопротивляется износу или деформации. Термин твердость, таким образом, также относится к локальной поверхностной жесткости материала или его устойчивости к царапинам, истиранию или порезам.Твердость измеряется с помощью таких методов, как Бринелля, Роквелла и Виккерса, которые измеряют глубину и площадь углубления более твердым материалом, включая стальной шарик, алмаз или другой индентор.

8. Пластичность

Пластичность, противоположность упругости, описывает тенденцию определенного твердого материала сохранять свою новую форму под действием сил формования. Это качество, которое позволяет материалам изгибаться или обрабатывать их, придавая им постоянную новую форму.В пределе текучести материалы переходят от упругих свойств к пластическим.

9. Прочность — усталость

Усталость может привести к разрушению под действием повторяющихся или колеблющихся напряжений (например, нагрузки или разгрузки), максимальное значение которых меньше прочности материала на разрыв. Более высокие нагрузки ускоряют время до отказа, и наоборот, поэтому существует связь между напряжением и циклами до отказа. Таким образом, предел выносливости относится к максимальному напряжению, которое металл может выдержать (переменная) за заданное количество циклов.И наоборот, показатель усталостной долговечности удерживает нагрузку фиксированной и измеряет, сколько циклов нагрузки может выдержать материал до разрушения. Усталостная прочность является важным фактором при проектировании компонентов, подверженных повторяющимся нагрузкам.

10. Прочность — сдвиг

Прочность на сдвиг учитывается в таких приложениях, как болты или балки, где важны как направление, так и величина напряжения. Сдвиг возникает, когда направленные силы заставляют внутреннюю структуру металла скользить по самой себе на гранулированном уровне.

11. Прочность — растяжение

Одним из наиболее распространенных показателей свойств металла является прочность на растяжение или предельная прочность. Прочность на растяжение — это величина нагрузки, которую секция металла может выдержать до того, как она сломается. При лабораторных испытаниях металл удлиняется, но возвращается к своей первоначальной форме через область упругой деформации. Когда он достигает точки остаточной или пластической деформации (измеряемой как предел текучести), он сохраняет удлиненную форму даже при снятии нагрузки.В точке растяжения нагрузка приводит к окончательному разрушению металла. Этот показатель помогает отличить хрупкие материалы от более пластичных. Предел прочности или прочности на растяжение измеряется в ньютонах на квадратный миллиметр (мегапаскали или МПа) или фунтах на квадратный дюйм.

12. Прочность — урожайность

Аналогичен по концепции и измерению пределу прочности на разрыв, предел текучести описывает точку, после которой материал под нагрузкой больше не возвращается в исходное положение или форму.Деформация переходит от упругой к пластической. Расчетные расчеты включают предел текучести, чтобы понять пределы размерной целостности под нагрузкой. Как и предел прочности на разрыв, предел текучести измеряется в ньютонах на квадратный миллиметр (мегапаскали или МПа) или фунтах на квадратный дюйм.

13. Прочность

Вязкость, измеренная с помощью испытания на ударную вязкость по Шарпи, аналогичного испытанию на ударопрочность, представляет собой способность материала поглощать удар без разрушения при заданной температуре.Поскольку ударопрочность часто ниже при низких температурах, материалы могут стать более хрупкими. Значения Шарпи обычно предписываются для ферросплавов, где возможны низкие температуры в применении (например, морские нефтяные платформы, нефтепроводы и т. Д.) Или где учитывается мгновенная нагрузка (например, баллистическая защита в военных или авиационных приложениях).

14. Износостойкость

Износостойкость — это мера способности материала противостоять трению двух материалов друг о друга.Это может принимать различные формы, включая адгезию, истирание, царапины, выдолбление, истирание и другие. Когда материалы имеют разную твердость, более мягкий металл может сначала проявлять эффекты, и управление этим может быть частью дизайна. Даже прокатка может вызвать истирание из-за присутствия посторонних материалов. Износостойкость можно измерить как количество потерянной массы за определенное количество циклов истирания при данной нагрузке.

Рассмотрение этой информации о механических и физических свойствах может способствовать оптимальному выбору металла для данного применения.Из-за множества доступных материалов и возможности изменять свойства путем легирования, а часто и за счет усилий по термообработке, можно потратить время, чтобы проконсультироваться со специалистами в области металлургии, чтобы выбрать материал, который обеспечивает необходимые характеристики, сбалансированные с экономической эффективностью.

% PDF-1.3 % 2029 0 объект >] / Pages 2009 0 R / StructTreeRoot 1728 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 2047 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2025 0 объект > поток 2015-02-10T10: 14: 30 + 09: 002015-01-19T11: 28: 36 + 09: 002015-02-10T10: 14: 30 + 09: 00Приложение Adobe InDesign CS6 (Macintosh) / pdfuuid: 58cc8fdb-75fc- 8f4a-8b10-9dcaead32002uuid: e7c29809-48cb-e04b-bedb-24e1a0b74571 Библиотека Adobe PDF 10.0,1 конечный поток эндобдж 1707 0 объект > эндобдж 2009 0 объект > эндобдж 1728 0 объект > эндобдж 1729 0 объект > эндобдж 1730 0 объект > эндобдж 1731 0 объект > эндобдж 1732 0 объект > эндобдж 1733 0 объект [1857 0 R] эндобдж 1734 0 объект [1858 0 R] эндобдж 1735 0 объект [1845 0 R] эндобдж 1737 0 объект [1833 0 R] эндобдж 1738 0 объект [1834 0 R] эндобдж 1739 0 объект [1835 0 R] эндобдж 1740 0 объект [1836 0 R] эндобдж 1741 0 объект [1837 0 R] эндобдж 1742 0 объект [1838 0 R] эндобдж 1743 0 объект [1839 0 R] эндобдж 1744 0 объект [1840 0 R] эндобдж 1745 0 объект [1841 0 R] эндобдж 1746 0 объект [1842 0 R] эндобдж 1747 0 объект [1843 0 R] эндобдж 1748 0 объект [1844 0 R] эндобдж 1749 0 объект [1828 0 R] эндобдж 1751 0 объект [1816 0 R] эндобдж 1752 0 объект [1817 0 R] эндобдж 1753 0 объект [1818 0 R] эндобдж 1754 0 объект [1819 0 R] эндобдж 1755 0 объект [1820 0 R] эндобдж 1756 0 объект [1821 0 R] эндобдж 1757 0 объект [1822 0 R] эндобдж 1758 0 объект [1823 0 R] эндобдж 1759 0 объект [1824 0 R] эндобдж 1760 0 объект [1825 0 R] эндобдж 1761 0 объект [1826 0 R] эндобдж 1762 0 объект [1827 0 R] эндобдж 1763 0 объект [1811 0 R] эндобдж 1765 0 объект [1806 0 R] эндобдж 1766 0 объект [1807 0 R] эндобдж 1767 0 объект [1808 0 R] эндобдж 1768 0 объект [1809 0 R] эндобдж 1769 0 объект [1810 0 R] эндобдж 1770 0 объект [1801 0 R] эндобдж 1772 0 объект [1792 0 R] эндобдж 1773 0 объект [1793 0 R] эндобдж 1774 0 объект [1794 0 R] эндобдж 1775 0 объект [1795 0 R] эндобдж 1776 0 объект [1796 0 R] эндобдж 1777 0 объект [1797 0 R] эндобдж 1778 0 объект [1798 0 R] эндобдж 1779 0 объект [1799 0 R] эндобдж 1780 0 объект [1800 0 R] эндобдж 1781 0 объект [1787 0 R] эндобдж 1782 0 объект [1783 0 R] эндобдж 1783 0 объект > эндобдж 1784 0 объект > эндобдж 1004 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Rotate 0 / StructParents 81 / Thumb 2008 0 R / TrimBox [0.NGj, Vc

(PDF) Анализ плотности кубических примитивов из нержавеющей стали 316L

, переплавленных прямым лазерным переплавом металла, с плохим смачиванием из-за образования оксидов на повторно обработанных поверхностях. В то время как камера находится в неокисляющей среде

, кислород, вероятно, будет захвачен в рыхлом слое порошка

, и парциальное давление кислорода, столь низкое

, как 10

-20

, может все еще приводить к образованию оксида во время проработки.

снятие [13].

Очевидно, что наиболее существенной причиной пористости в образцах

, по-видимому, является периодическая угловая пористая структура

по всему материалу. Наименования расплава dy-

, вызывающие структуру поверхности в тонкостенном образце

, показанном на фиг. 12, пока не объяснены. Как бы то ни было,

формирование структуры может быть устранено путем осторожного манипулирования сканирующим лазером поверх слоя порошка

. Таким образом, можно сделать вывод, что простой направленный растровый сканер bi-

с оптимизированными параметрами лазера

достигнет ограниченного успеха в производстве материала

высокой плотности с помощью процесса DMLR.С этой целью была разработана стратегия сканирования

для производства материала

высокой плотности, которая была успешно реализована и является

, о которой сообщалось в другом месте [14].

6. Выводы

В этой статье было исследовано влияние переменных параметров лазерной обработки на плотность кубических примитивов, производимых процессом DMLR. Результаты показали

интересные тенденции в результирующей плотности материала

в зависимости от частоты импульсов, скорости сканирования и интервала сканирования

Максимальная плотность материала 87% от теоретической плотности

была достигнута при интервале сканирования 100 мкм

-1

, 80W и 75 мкм

в непрерывном режиме для луча диаметром 100 мкм

. Увеличение скорости сканирования привело к уменьшению плотности образца

, тогда как увеличение интервала сканирования

улучшило плотность. Образцы, полученные при скорости сканирования 5 мм

−1

, вышли из строя из-за возникновения чрезмерных термических напряжений

.При высоких скоростях сканирования (400–500 мм,

−1

) были получены образцы

с наибольшей плотностью

с частотами импульсов в диапазоне 30–40 кГц. Это было

из-за низких энергий импульса, генерирующих ограниченный объем расплава —

мкм, в то время как силы отдачи сжатия (вызванные образованием плазмы

) изменили форму ванны расплава перед повторным сшиванием катиона

, что привело к образованию плотно связанной пористой структуры. На частотах импульса

в диапазоне 10–20 кГц эффекты отдачи

сжатия привели к чрезмерной модификации расплава

, в результате чего кубическая плотность составляла всего 30%, что почти на 20% меньше, чем у рыхлого порошка. плотность слоя.

Оптический анализ образцов выявил угловую структуру

пористости вдоль направления луча, которая охватывает множество слоев. Причина этого может быть связана с динамикой расплава

, наблюдаемой при образовании поверхностных структур

в тонкостенных образцах.

Когда плотности образцов были нанесены на график в зависимости от плотности энергии

, передаваемой через слой порошка, плотность материала

, по-видимому, имела тенденцию к максимальному значению

при 15–20 Дж · мм

−2

.Хотя нельзя сделать вывод, что

это определенный предел процесса, предполагается, что простое увеличение плотности энергии на

не является подходящим путем для

достижения плотности материала, приближающегося к 100%.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить г-на Лоуренса Бейли

за его неоценимый вклад в постоянное развитие исследовательского оборудования. Мы также хотели бы, чтобы

поблагодарили EPSRC за поддержку программы

через награду ROPA.Центр производственных исследований

и инженерных исследований финансируется EPSRC

в рамках программы Центров инновационных производственных исследований

Ссылки

1. N. ХОПКИНСОН и П. ДИКЕНС, Rapid Prototyping Journal

7 (4) (2001).

К. W. ДАЛЬГАРНО, Т. H. C. ДЕТИ, I. ROWNTREE

и R. РОТВЕЛЛ, «Анализ методом конечных элементов развития изгиба —

в процессе селективного лазерного спекания», Proc.Solid Freeform

Симпозиум по изготовлению (Техасский университет в Остине, Техас, 1996)

Vol. 7.

Вт. М. STEEN, «Лазерная обработка материалов» (Springer Verlag,

, 1991).

В. СВЕЦОВ, М. ПОПОВА, В. РЫБАКОВ В.

АРТЕМЬЕВ и С. МЕДВЕДУК, Ударные волны 7 (1997).

Р. МОРГАН, С. Дж. САТКЛИФФ и У. О’НЕЙЛ, Rapid

Prototyping Journal 7 (3) (2001).

6.«Справочник по металлам ASM», 3-е изд. (ASM International, Огайо,

США, 1993).

Вт. МЕЙНЕРС, К. ВИССЕНБАХ и Р. PROPAWE,

«Прямое селективное лазерное спекание стального порошка», Proc. Laser As-

sisted Net shape Engineering (LANE, 1997) Vol. 2.

S. КАТАЯМА, Н. СЕТО, М. MIZUTANI и A.

MATSUNAWA, «Механизм образования пористости при лазерной сварке YAG высокой мощности

», Proc. ICALEO 2000, Раздел C, стр.6.

G. ARTHUR, J. Inst. Встретились. 83 (1954–55) 329.

10.

Дж. Дж. БИМАН, Дж. У. БАРЛОУ, Д. L. BOURELL, R.

H. КРОУФОРД, Х. L. МАРКУС и К. П . MCALEA,

«Изготовление твердых тел произвольной формы: новое направление в производстве»

(Kluwer Academic Publishers, 1997).

11.

S. КРАУПЛ и П. Хоффман, «Новые разработки для лазерного спекания металлических порошков

», Proc. Форма сетки с помощью лазера

Engineering (LANE, 1997) Vol.